电力系统有功功率与频率调整
更新时间:2023-10-03 19:00:01 阅读量: 综合文库 文档下载
郑州电力职业技术学院毕业生论文
题目: _浅谈电力系统有功功率与频率调整
系别___电力工程系____ 专业_
继电保护及自动化
班级___ 15 继电 3 班____ 学号__
15401020341
姓名____ 张高原____
论文成绩 答辩成绩 综合成绩
指导教师 主答辩教师 答辩委员会主任
1
浅谈电力系统有功功率与频率调整
摘要
本文首先介绍了电力系统有功功率与频率调整的基本知识,有功功率的应 用、意义及;频率调整的必要性,电压频率特性,频率的一二次调整,以及互联 系统中的频率的一二次调整, 调频与调压的关系, 以及电力系统频率调整在个类电厂中得作用。
关键词: 有功功率 频率调整 互联系统
2
目录
1 电力系统有功功率与频率调整的意义
........................................................................................ 1
2 频率调整的必要性 ........................................................................................................................ 1
2.1 频率变化的危害 ................................................................................................................. 1 2.2 电力系统负荷变动规律 ..................................................................................................... 1 3 电力系统的频率特性 .................................................................................................................... 2
3.1 负荷的有功功率-频率静态特性 3.2 电源的有功功率-频率静态特性
..................................................................................... 2 ..................................................................................... 4
3.2.1 同步发电机组的调试系统 ...................................................................................... 4
3.2.2 调速系统框图 .......................................................................................................... 4
3.2.3 同步发电机组的有功功率 -频率静态特性 ............................................................. 4
4 电力系统的频率调整 .................................................................................................................... 6
4.1 频率的一次调整 ................................................................................................................. 6
4.1.1 基本原理 .................................................................................................................. 6 4.1.2 基本关系 .................................................................................................................. 6 4.1.3 多机系统的一次调频 .............................................................................................. 7 4.2 频率的二次调整 ................................................................................................................. 9
4.2.1 基本原理 .................................................................................................................. 9 4.2.2 基本关系: ............................................................................................................ 10 4.2.3 基本理论: ............................................................................................................ 10 4.3 互联系统的(二次)频率调整 ....................................................................................... 10
4.3.1 基本关系 ................................................................................................................ 10
4.3.2 注意要点: ............................................................................................................ 10 4.4 调频与调压的关系 ........................................................................................................... 11
4.4.1 频率变化对电压的影响 ........................................................................................ 11 4.4.2 电压变化会频率的影响 ........................................................................................ 11 4.4.3 注意 ........................................................................................................................ 11
5 电力系统的有功平衡与备用容量
.............................................................................................. 12
5.1 有功平衡关系 ................................................................................................................... 12
5.2 备用容量 ........................................................................................................................... 12 6 电力系统负荷在各类发电厂的合理分配
.................................................................................. 12
6.1 火力发电厂的主要特点 ................................................................................................... 12 6.2 水力发电厂的主要特点 ................................................................................................... 13 6.3 抽水蓄能水电厂的主要特点
........................................................................................... 13
6.4 核能发电厂的主要特点 ................................................................................................... 13 总结 ................................................................................................................................................ 14
致谢 ................................................................................................................................................ 15 参考书籍 ......................................................................................................................................... 16
3
1 电力系统有功功率与频率调整的意义
发电机的输出电压和输出电流是有限制的, 发电机的负荷是以伏安计算的
(即电 流有效值乘以电压有效值,视在功率),当负载的功率因数为
1 时,发电机负荷可以
全部转换成有功功率输出。当负载的功率因数很低时,比如
0.5,这时,即使发电机
满负荷运行 (输出电流达到其额定值) ,实际只能输出一般的功率, 发电机效率很低。 另一方面, 功率因数很低时, 电能不断地在负载和发电机之间交换,
电流在线路上产 生损耗。 发电机必须在一定频率下稳定运行, 如果不对频率进行控制,
会造成发电机 运行失速,造成电网频率崩溃。
2 频率调整的必要性
2.1 频率变化的危害
(1) 对用户:① IM 出力,受 f 影响→影响生产(产量、质量、安全)②电子通信 设备受 f 影响→可靠性、准确性和精度
(2) 对系统:① 机组及辅机出力、效率受
f 影响—— f →→ PG→、η →→ PG→→→f →→② f →↑→机组应力、 受命→;③ f →→变压器、 IM 的 Xm→→ I0 ↑→↑↑→系统无功缺额↑→ V→;网损↑
(3) 频率要求: 50 Hz ± (0.2 ~0.5)Hz —— △ f = ± (0.4~1.0)%
2.2 电力系统负荷变动规律
运行中综合用电负荷 PD变动特点:规律性 + 随机性
任何负荷功率的变化→ f 变化→ f 变化特点:规律性 + 随机性 三种负荷变动:
第一种负荷变动
P1:小幅随机波动,周期短( <10s)→ f 微小随机波动;一次
1
I02Xm
调频→机组调速器实现。
第二种负荷变动 P2:幅度较大,周期较长( 10s~3min)→ f 偏移,二次调频, 调频机组调频器——随机性←由大容量冲击负荷。
第三种负荷变动
P3:幅度大,周期长,变化缓慢→电厂按给定发电计划曲线发 电,三次调频——有规律←气候(季节性) 、作息制度、生活规律。
负 荷
变 P3 动 三次 幅 调频 度
P 2
二次调频
P1
一次调频
负荷变动频率
图 2-2 电力系统负荷规律变动图
3 电力系统的频率特性
3.1 负荷的有功功率-频率静态特性
(1) 定义:稳态运行时的 PD( f ) →有功-频率静态特性 (2) 描述:
P2 3
D*
a 0 + a1 f + a *
2f * + a 3f * +
a 0 + a 1f *
PD* = PD / P DN
& f
* = f/f
N
关于 f 各次方负荷:
① 零次方类负荷:照明、电弧炉、电阻炉、整流设备
② 一次方类负荷:机械转矩恒定的电动机——球磨机、切削机床、往复式
2
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