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文檔簡介
1、電力系統(tǒng)負(fù)荷可分為三種。第一種變動(dòng)幅度很小,周期又很短,這種負(fù)荷變動(dòng)由很大的偶然性。第二種變動(dòng)幅度較大,周期較長,屬于這類負(fù)荷的主要有電爐、電氣機(jī)車等帶有沖擊性的負(fù)荷。第三種負(fù)荷變動(dòng)幅度最大,周期也最長,這一種是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負(fù)荷變動(dòng)。電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體可分為一次、二次、三次調(diào)整三種一次、二次、三次調(diào)整三種。一次調(diào)整或頻率的一次調(diào)整指由發(fā)電機(jī)的調(diào)速器進(jìn)行的,對第一種負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移的調(diào)整。二次調(diào)整或
2、頻率的二次調(diào)整指由發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器進(jìn)行的,對第二種負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移的調(diào)整。三次調(diào)整其實(shí)就是指按最優(yōu)化準(zhǔn)則分配第三種有規(guī)律變動(dòng)的負(fù)荷,即責(zé)成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負(fù)荷曲線發(fā)電。在潮流計(jì)算中除平衡節(jié)點(diǎn)外其他節(jié)點(diǎn)的注入有功功率之所以可以給定,就是由于系統(tǒng)中大部分電廠屬于這種類型。這類發(fā)電廠又稱為負(fù)荷監(jiān)視。至于潮流計(jì)算中的平衡節(jié)點(diǎn),一般可取系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電廠母線,這其實(shí)是指擔(dān)負(fù)二次調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電廠母線。一:調(diào)整頻率的必要性一:調(diào)整
3、頻率的必要性電力系統(tǒng)頻率變動(dòng)時(shí),對用戶的影響:用戶使用的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)頻率有關(guān)。系統(tǒng)頻率的不穩(wěn)定將會(huì)影響電子設(shè)備的工作。頻率變動(dòng)地發(fā)電廠和系統(tǒng)本身也有影響:火力發(fā)電廠的主要廠用機(jī)械—風(fēng)機(jī)和泵,在頻率降低時(shí),所能供應(yīng)的風(fēng)量和水量將迅速減少,影響鍋爐的正常運(yùn)行。低頻運(yùn)行還將增加汽輪機(jī)葉片所受的應(yīng)力,引起葉片的共振,縮短葉片的壽命,甚至使葉片斷裂。低頻運(yùn)行時(shí),發(fā)電機(jī)的通風(fēng)量將減少,而為了維持正常電壓,又要求增加勵(lì)磁電流,以致使發(fā)電機(jī)定子和
4、轉(zhuǎn)子的溫升都將增加。為了不超越溫升限額,不得不降低發(fā)電機(jī)所發(fā)功率。低頻運(yùn)行時(shí),由于磁通密度的增大,變壓器的鐵芯損耗和勵(lì)磁電流都將增大。也為了不超越溫升限額,不得不降低變壓器的負(fù)荷。頻率降低時(shí),系統(tǒng)中的無功功率負(fù)荷將增大。而無功功率負(fù)荷的增大又將促使系統(tǒng)電壓水頻率降低時(shí),系統(tǒng)中的無功功率負(fù)荷將增大。而無功功率負(fù)荷的增大又將促使系統(tǒng)電壓水平的下降。平的下降。頻率過低時(shí),甚至?xí)拐麄€(gè)系統(tǒng)瓦解,造成大面積停電。調(diào)整系統(tǒng)頻率的主要手段是發(fā)電機(jī)組原
5、動(dòng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速系統(tǒng),或簡稱自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng),調(diào)整系統(tǒng)頻率的主要手段是發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速系統(tǒng),或簡稱自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng),特別時(shí)其中的調(diào)速器和調(diào)頻器(又稱同步器)特別時(shí)其中的調(diào)速器和調(diào)頻器(又稱同步器)。二:發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)有功功率靜態(tài)頻率特性二:發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)有功功率靜態(tài)頻率特性電源有功功率靜態(tài)頻率特性通??梢岳斫鉃榫褪前l(fā)電機(jī)中原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率的靜態(tài)頻率特性。原動(dòng)機(jī)未配置自動(dòng)調(diào)速時(shí),其機(jī)械功率與角速度或頻率的關(guān)系:221212mPCCCfCf
6、??????式中各變量都是標(biāo)幺值;通常。122CC?解釋如下:機(jī)組轉(zhuǎn)速很小時(shí),即使蒸汽或水在它葉輪上施加很大轉(zhuǎn)矩,它的功率輸出mM仍很小,因功率為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的乘積功率為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的乘積;機(jī)組轉(zhuǎn)速很大時(shí),由于進(jìn)汽或進(jìn)水速度很難跟上mP葉輪速度,它們在葉輪上施加的轉(zhuǎn)矩很小,功率輸出仍然很小;只有在額定條件下,轉(zhuǎn)速的功率將因本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少。前者沿原動(dòng)機(jī)的頻率特性向上增加,后者沿負(fù)荷的頻率特性向下減少,經(jīng)過一個(gè)衰減的振蕩過程抵達(dá)一個(gè)新的平
7、衡點(diǎn)。()LOGLPKKf?????或LOGLSPfKKK??????稱為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率,也以MWHz或MW(0.1Hz)為單位。系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率SK也可以用標(biāo)幺值來表示。以標(biāo)幺值表示時(shí)的基準(zhǔn)功率通常就取系統(tǒng)原始運(yùn)行狀態(tài)下的總負(fù)以標(biāo)幺值表示時(shí)的基準(zhǔn)功率通常就取系統(tǒng)原始運(yùn)行狀態(tài)下的總負(fù)荷。系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)志了系統(tǒng)負(fù)荷增加或減少時(shí),在原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多少。因此,從這個(gè)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率
8、可SK求取在允許的頻率偏移范圍內(nèi)系統(tǒng)能承受多少負(fù)荷增減??梢?,系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率取決于兩個(gè)方面,即發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率和負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。因?yàn)樨?fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率不可調(diào),要控制、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率只能從控制、調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率或調(diào)速器的調(diào)差系統(tǒng)入手??磥碇饕獙⒄{(diào)差系數(shù)整定得小些或發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率整定得大些就可以保證頻率質(zhì)量。但從實(shí)際上,系統(tǒng)中不止一臺(tái)發(fā)電機(jī)組,調(diào)差系統(tǒng)不能整定得過小。如某臺(tái)機(jī)組已經(jīng)滿載,可認(rèn)為該機(jī)組已不能參
9、加調(diào)整,它的調(diào)差系數(shù)無窮大。系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率不可能很大,所以依靠調(diào)速器進(jìn)行的一次調(diào)整只能限制周期較短、不可能很大,所以依靠調(diào)速器進(jìn)行的一次調(diào)整只能限制周期較短、SK幅度較小的負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移。負(fù)荷變動(dòng)周期更長、幅度更大的調(diào)頻任務(wù)自然落到幅度較小的負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移。負(fù)荷變動(dòng)周期更長、幅度更大的調(diào)頻任務(wù)自然落到了二次調(diào)整上。了二次調(diào)整上。四:頻率的二次調(diào)整四:頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整就是手動(dòng)或自動(dòng)地操作調(diào)
10、頻器使發(fā)電機(jī)的頻率特性平行地上下移動(dòng),從而使負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移可保持在允許范圍內(nèi)。在一次調(diào)整的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次調(diào)整就是在負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率下降越出允許范圍時(shí),操作調(diào)頻器,增加發(fā)電機(jī)組發(fā)出的功率,使頻率特性向上移動(dòng)。只進(jìn)行一次調(diào)整時(shí),負(fù)荷的增量可分解為兩部分:一部分是因調(diào)速器的調(diào)整作用而增LOP?大的發(fā)電機(jī)組功率,另一部分是因負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少的負(fù)荷功率。GKf??LKf?不僅進(jìn)行一次調(diào)整而且進(jìn)行二次調(diào)整時(shí),這個(gè)負(fù)荷增量可分解為三
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