银川能源学院（银川大学）：《电力系统分析》课程教学资源（课件讲稿）第5章 电力系统功率平衡与控制

第5章电力系统功率平衡与控制 电力系统运行的基本任务是将电能在 电压、频率合格的前提下安全、可靠 经济地分配给各用电设备。 本章讨论对稳态运行的电力系统如何 进行优化和调整以保证电能质量

第5章 电力系统功率平衡与控制 • 电力系统运行的基本任务是将电能在 电压、频率合格的前提下安全、可靠 、经济地分配给各用电设备。 • 本章讨论对稳态运行的电力系统如何 进行优化和调整以保证电能质量

5.1电力系统中有功功率平衡 与频率变化 电力系统理论上应时刻保持有功功率 的平衡，即每一时刻发电机发的有功 功率之和应等于电力系统消耗的有功 功率之和。 ∑P。=∑P电为系统 或 ∑P。=∑P用电+∑P电网+∑P

5.1 电力系统中有功功率平衡 与频率变化 • 电力系统理论上应时刻保持有功功率 的平衡，即每一时刻发电机发的有功 功率之和应等于电力系统消耗的有功 功率之和。 PG  P电力系统 或 PG  P厂用电 P电力网 PL

5.1电力系统中有功功率平衡 与频率变化 实际上电力系统负荷消耗的有功功 率在不断变化，当电力系统发出的 有功功率之和大于电力系统消耗的 有功功率之和时，电力系统的频率 会上升，反之，电力系统的频率会 下降

5.1 电力系统中有功功率平衡 与频率变化 • 实际上电力系统负荷消耗的有功功 率在不断变化，当电力系统发出的 有功功率之和大于电力系统消耗的 有功功率之和时，电力系统的频率 会上升，反之，电力系统的频率会 下降

电力系统频率不稳定的影响 电力系统的频率变化对用电设备、发 电机组以及电力系统的运行状况都有 很大的影响： ·1)对用户的影响 ·2)对发电厂的影响 3)对电力系统的影响 ·我国规定允许的频率范围为 50±0.2Hz

电力系统频率不稳定的影响 • 电力系统的频率变化对用电设备、发 电机组以及电力系统的运行状况都有 很大的影响 ： • 1）对用户的影响 • 2）对发电厂的影响 • 3）对电力系统的影响 • 我国规定允许的频率范围为 50±0.2Hz

5.2有功功率的电源与负荷 ·5.2.1.有功功率负荷及其变化 实际负荷 第一种负荷 AAAAAAAA 第二种负荷 P3 第三种负荷

5.2有功功率的电源与负荷 • 5.2.1.有功功率负荷及其变化 实际负荷 第三种负荷 第二种负荷 第一种负荷

5.2.2.有功功率电源的备用 电力系统中的产生有功功率的唯一电 源是发电厂（未来其他清洁电源并网 后也可以看成是发出有功功率的电 源) 电力系统的总发电容量必须大于其最 大负荷时需消耗的容量，这多出来的 部分就是备用容量

5.2.2.有功功率电源的备用 • 电力系统中的产生有功功率的唯一电 源是发电厂（未来其他清洁电源并网 后也可以看成是发出有功功率的电 源）。 • 电力系统的总发电容量必须大于其最 大负荷时需消耗的容量，这多出来的 部分就是备用容量。 •

5.2.2.有功功率电源的备用 系统的备用容量一般可分为 1.负荷备用， 2.事故备用， 3.检修备用， 4.国民经济备用

5.2.2.有功功率电源的备用 • 系统的备用容量一般可分为 1. 负荷备用， 2. 事故备用， 3. 检修备用， 4. 国民经济备用

5.2.2.有功功率电源的备用 备用容量按其存在的形式又可以分为 热备用和冷备用 热备用是指运转中的发电设备可能发 的最大功率与系统发电负荷之差，也 叫运转备用或旋转备用。 冷备用是指未运转的发电设备可能发 的最大功率，它不包括检修中的发电 设备。它作为检修备用、国民经济备 用和部分事故备用

5.2.2.有功功率电源的备用 • 备用容量按其存在的形式又可以分为 热备用和冷备用 • 热备用是指运转中的发电设备可能发 的最大功率与系统发电负荷之差，也 叫运转备用或旋转备用。 • 冷备用是指未运转的发电设备可能发 的最大功率，它不包括检修中的发电 设备。它作为检修备用、国民经济备 用和部分事故备用

5.2.3.各类发电厂的合理组合 ·1)火力发电厂在运行中需要消耗燃 料，并受运输条件限制，但火力发电 不受自然条件的影响。 ·2)水力发电的首要原则是要充分利 用水资源，尽量避免弃水。 ·3)核电厂一次投资大，运行成本低， 但启停成本很高

5.2.3.各类发电厂的合理组合 • 1）火力发电厂在运行中需要消耗燃 料，并受运输条件限制，但火力发电 不受自然条件的影响 。 • 2）水力发电的首要原则是要充分利 用水资源，尽量避免弃水 。 • 3）核电厂一次投资大，运行成本低， 但启停成本很高

5.2.3.各类发电厂的合理组合 抽水蓄能电厂 抽水蓄能电厂 发出功率 荷 吸收功率 水电厂可调功率 中温中压火电厂 中温中压火电厂 高温高压火电厂 高温高压火电厂 热电厂可调功率 热电厂可调功率 燃烧劣质当地燃料火电厂 燃烧劣质当地燃料火电厂 原子能电厂 原子能电厂 水电厂和热电厂的强迫功率 无调节水电厂和其它强迫功率 8 1216 20 24 0 8 1216 20 24 时间（时） 时间（时) (a) (b) (a)枯水季节 (b)丰水季节

5.2.3.各类发电厂的合理组合 抽水蓄能电厂 抽水蓄能电厂 发出功率 吸收功率 (a)枯水季节 (b)丰水季节