《電力系統(tǒng)分析》PPT課件

電 力 系 統(tǒng) 分 析 本 章 提 示4.1 概 述4.2 自 動 調(diào) 速 系 統(tǒng)4.3 電 力 系 統(tǒng) 的 頻 率 特 性4.4 電 力 系 統(tǒng) 的 頻 率 調(diào) 整小 結 電 力 系 統(tǒng) 分 析 l調(diào) 頻 的 意 義 及 電 力 系 統(tǒng) 頻 率 的 允 許 波 動 范 圍 ；l頻 率 一 次 調(diào) 整 的 概 念 、 原 理 及 結 果 ；l頻 率 二 次 調(diào) 整 的 概 念 、 原 理 及 結 果 ；l電 力 系 統(tǒng) 的 有 功 功 率 平 衡 及 備 用 容 量 的 概 念 。 電 力 系 統(tǒng) 分 析 4.1.1 頻 率 調(diào) 整 的 必 要 性4.1.2 頻 率 調(diào) 整 的 方 法 電 力 系 統(tǒng) 分 析 頻 率 變 化 的 原 因 ?頻 率 變 化 對 負 荷 的 影 響(1)異 步 機 ： 紡 織 品 產(chǎn) 生 毛 疵 、 紙 張 薄 厚 不 均 (2)電 子 設 備 ： 降 低 精 度 、 產(chǎn) 生 誤 差 頻 率 變 化 對 電 力 系 統(tǒng) 的 影 響(1) 水 泵 、 風 機 ： 水 壓 、 風 力 不 足(2) 汽 輪 機 的 葉 片 ： 低 壓 級 葉 片 因 振 動 產(chǎn) 生 裂 紋頻 率 允 許 偏 移 的 范 圍 ： 50Hz (0.20.5)Hz 系統(tǒng)中負荷的變化你 答 對 了 嗎 ?4.1.1 頻 率 調(diào) 整 的 必 要 性 電 力 系 統(tǒng) 分 析 有 功 功 率 負 荷 變 動 曲 線 4.1.2 頻 率 調(diào) 整 的 方 法 幅 度 小 ,周 期 短幅 度 較 大 ,周 期 較 長持 續(xù) 變 動 的 負 荷 電 力 系 統(tǒng) 分 析 4.2.1 調(diào) 速 器 的 工 作 原 理 實 現(xiàn) 頻 率 的 一 次調(diào) 整 4.2.2 調(diào) 頻 器 的 工 作 原 理 實 現(xiàn) 頻 率 的 二 次 調(diào) 整 電 力 系 統(tǒng) 分 析 轉(zhuǎn) 速 測量 元 件 放 大 元件 執(zhí) 行 機構 轉(zhuǎn) 速 控制 機 構 離 心 飛 擺 式 調(diào) 速 系 統(tǒng) 電 力 系 統(tǒng) 分 析 圖 4.2離 心 飛 擺 式 調(diào) 速 系 統(tǒng) 示 意 圖 PE PT w w0 電 力 系 統(tǒng) 分 析 圖 4.2離 心 飛 擺 式 調(diào) 速 系 統(tǒng) 示 意 圖 PE PT w w0 電 力 系 統(tǒng) 分 析 發(fā) 電 機 輸 出 功 率 增 加 頻 率 略 低 于 原 來 值負 荷 降 低 發(fā) 電 機 輸 出 功 率 減 小 頻 率 略 高 于 原 來 值負 荷 增 大 有差調(diào)節(jié) 電 力 系 統(tǒng) 分 析 調(diào) 頻 器 完 成 二 次 調(diào) 整 無 差 調(diào) 節(jié) 電 力 系 統(tǒng) 分 析 4.3.1 發(fā) 電 機 組 的 有 功 功 率 頻 率 靜 態(tài)特 性 4.3.2 系 統(tǒng) 負 荷 的 有 功 功 率 頻 率 靜 態(tài)特 性 電 力 系 統(tǒng) 分 析 4.3.1 發(fā) 電 機 組 的 有 功 功 率 頻 率 靜 態(tài) 特 性 00tan ffPfPK NGNGG K G PG f0 電 力 系 統(tǒng) 分 析 單 位 調(diào) 節(jié) 功 率 的 標 么 值 100%1 GNNGNGNGG PfKff PPK調(diào) 差 系 數(shù) 的 標 么 值 NGNGNN fPPP ff /K G 可 以 整 定 電 力 系 統(tǒng) 分 析 功 頻 靜 態(tài) 特 性 的 平 移 電 力 系 統(tǒng) 分 析 系 統(tǒng) 的 負 荷 功 率 與 頻 率 的 關 系 ： 332210 NDNNDNNDNDND ffPaffPaffPaPaP 電 力 系 統(tǒng) 分 析 有 功 負 荷 的 頻 率 靜 態(tài) 特 聯(lián) 結 容 量 ， 是 指 頻 率 、電 壓 等 于 額 定 值 時 ，接 在 電 網(wǎng) 上 的 用 電 設備 的 實 際 容 量 。 電 力 系 統(tǒng) 分 析 例 4.1 某 電 力 系 統(tǒng) 中 ， 與 頻 率 無 關 的 負 荷 占 35 ，與 頻 率 一 次 方 成 正 比 的 負 荷 占 45 ， 與 頻 率 二 次 方 成正 比 的 負 荷 占 10 ， 與 頻 率 三 次 方 成 正 比 的 負 荷 占 10 。 求 系 統(tǒng) 頻 率 由 50赫 降 到 47赫 時 ， 相 應 的 負 荷 變 化百 分 值 。 電 力 系 統(tǒng) 分 析 4.4.1 頻 率 的 一 次 調(diào) 整4.4.2 頻 率 的 二 次 調(diào) 整4.4.3 主 調(diào) 頻 廠 的 選 擇4.4.4 互 聯(lián) 系 統(tǒng) 的 頻 率 調(diào) 整 電 力 系 統(tǒng) 分 析 fKP GG fKP DD a是 原 始 運 行 點系 統(tǒng) 負 荷 增 加 PD0b點 負 值負 荷 功 率 的 實 際 增 量 fKPPP DDD 00 電 力 系 統(tǒng) 分 析 一 次 調(diào) 整 方 程 式 為 fKfKKPPP DGDGD )(0 GDD PPP 0系 統(tǒng) 的 單 位 調(diào) 節(jié) 功 率 電 力 系 統(tǒng) 分 析 efdfadae fKfKKPP DGGD )(00 a是 原 始 運 行 點系 統(tǒng) 負 荷 增 加 PD0機 組 增 發(fā) 功 率 PG0 K PPf GD 00 電 力 系 統(tǒng) 分 析 按 照 是 否 承 擔 二 次 調(diào) 整 可 將 電 廠 分 為 ： 按 照 頻 率 調(diào) 整 的 要 求 ， 主 調(diào) 頻 廠 應 具 備 以 下 條 件 ：主 調(diào) 頻 廠 輔 助 調(diào) 頻 廠 非 調(diào) 頻 廠 （ 基 載 廠 ）機 組 要 有 足 夠 的 調(diào) 整 容 量 及 范 圍 ;調(diào) 頻 機 組 具 有 能 適 應 負 荷 變 化 需 要 的 調(diào) 整 速 度 ;調(diào) 整 輸 出 功 率 時 符 合 安 全 及 經(jīng) 濟 原 則 。 電 力 系 統(tǒng) 分 析 AAGAABDA fKPPP BBGBABDB fKPPP 對 系 統(tǒng) A相 當 于負 荷 增 量 ， 對 系 統(tǒng) B相當 于 發(fā) 電 功 率 增 量 。ABPA BK A K B PGA PGB PDA PDB PAB 對 A系 統(tǒng) ：對 B系 統(tǒng) ： fff BA 電 力 系 統(tǒng) 分 析 BA GDBA GBDBGADA KK PPKK PPPPf )()(若 聯(lián) 合 系 統(tǒng) 二 次 調(diào) 頻 的 發(fā) 電 功 率 增 量 等 于 全系 統(tǒng) 負 荷 增 量 時 ， 可 實 現(xiàn) 無 差 調(diào) 節(jié) ， 即GPDP 0f全 系 統(tǒng) 負 荷 增 量 發(fā) 電 功 率 增 量功 率 缺 額 BA BA KK PPf 聯(lián) 合 系 統(tǒng) 頻 率 的 變 化 取 決 于 這 個 系 統(tǒng) 總 的 功 率 缺 額和 總 的 系 統(tǒng) 單 位 調(diào) 節(jié) 功 率 電 力 系 統(tǒng) 分 析 ( ) ( )A DB GB B DA GAAB A BK P P K P PP K K 當 A、 B兩 系 統(tǒng) 都 進 行 二 次 調(diào) 整 ， 且 兩 系 統(tǒng) 的 功 率 缺 額 與其 單 位 調(diào) 節(jié) 功 率 成 比 例 時 ， 即 DA GA DB GB A BP P P PK K 聯(lián) 絡 線 上 的 交 換 功 率 增 量 為 零 。ABP 電 力 系 統(tǒng) 分 析 BA ABBAAB KK PKPKP 如 A系 統(tǒng) 沒 有 功 率 缺 額 ， 即 ， 聯(lián) 絡 線 上由 A流 向 B的 功 率 增 大 ； 如 B系 統(tǒng) 沒 有 功 率 缺 額 ， 即 聯(lián) 絡 線 上 由 A流 向 B的 功 率 減 少 。0AP 0 BP 電 力 系 統(tǒng) 分 析 例 4.2 A、 B兩 系 統(tǒng) 由 聯(lián) 絡 線 相 聯(lián) ， A系 統(tǒng) ： B系 統(tǒng) ： 求 在 下 列 情 況 下 頻 率 的 變 化 量 和 聯(lián) 絡 線 功 率 的 變 化量 。 （ 1） 當 二 系 統(tǒng) 機 組 都 參 加 一 次 調(diào) 頻 ； （ 2） 當 A系 統(tǒng) 機 組 參 加 一 次 調(diào) 頻 ， 而 B系 統(tǒng) 機 組 不 參 加 一次 調(diào) 頻 。 （ 3） 兩 系 統(tǒng) 機 組 都 不 參 加 一 次 調(diào) 頻 時 。 ;100,/50,/800 MWPHZMWKHZMWK DADAGA 。MWPHZMWKHZMWK DBDBGB 50,/40,/700 fABP 電 力 系 統(tǒng) 分 析 4.5.1 有 功 功 率 平 衡 及 備 用4.5.2 電 力 系 統(tǒng) 中 各 類 發(fā) 電 廠 的 合 理 組 合 電 力 系 統(tǒng) 分 析 CLDG PPPPP用 戶 的 有 功 負 荷 網(wǎng) 絡 的 有 功 損 耗 廠 用 電 有 功 負 荷備 用 容 量 按 存 在 形 式 分 為 熱 備 用冷 備 用 電 力 系 統(tǒng) 分 析備 用 容 量 按 其 作 用 分 為 負 荷 備 用事 故 備 用檢 修 備 用國 民 經(jīng) 濟 備 用 電 力 系 統(tǒng) 分 析 電 力 系 統(tǒng) 中 的 發(fā) 電 廠 主 要 有 火 力 發(fā) 電 廠 ， 水 力 發(fā) 電廠 和 核 能 發(fā) 電 廠 三 類 。 圖 中 ：A水 電 廠 的 不 可調(diào) 功 率 ；B水 電 廠 的 可 調(diào)功 率 ；C熱 電 廠 ；D核 電 廠 ；E高 溫 高 壓 凝 氣式 火 電 廠 ；F中 溫 中 壓 凝 氣式 火 電 廠 圖 4.9各 類 發(fā) 電 廠 組 合 順 序 示 意 圖 電 力 系 統(tǒng) 分 析 電 力 系 統(tǒng) 分 析 火 力 發(fā) 電 廠 的 特 點 有 ： 火 電 廠 運 行 時 要 消 耗 大 量 的 燃 料 ， 需 要 支 付 燃料 費 用 ， 但 運 行 不 受 自 然 條 件 影 響 。 火 電 廠 的 鍋 爐 和 汽 輪 機 都 受 最 小 技 術 負 荷 的 限制 。 火 電 廠 機 組 的 投 入 、 退 出 或 承 擔 急 劇 變 動 的 負荷 時 ， 既 額 外 耗 費 能 量 ， 又 花 費 時 間 ， 且 易 損壞 設 備 。 帶 有 熱 負 荷 的 火 電 廠 稱 為 熱 電 廠 電 力 系 統(tǒng) 分 析 電 力 系 統(tǒng) 分 析 水 力 發(fā) 電 廠 的 特 點 有 ： 水 廠 不 需 要 支 付 燃 料 費 用 ， 且 水 能 是 可 以 再生 的 資 源 。 水 電 廠 機 組 的 投 入 、 退 出 或 承 擔 急 劇 變 動的 負 荷 時 ， 所 需 時 間 短 ， 操 作 簡 單 ， 無 需額 外 的 耗 費 。 水 力 樞 紐 往 往 兼 有 防 洪 、 發(fā) 電 、 航 運 、 灌 溉 、養(yǎng) 殖 、 供 水 和 旅 游 等 多 方 面 的 效 益 。 水 電 廠 的 水 輪 機 沒 有 嚴 格 的 最 小 技 術 負 荷 要求 ， 發(fā) 電 機 出 力 的 調(diào) 整 范 圍 較 寬 。 電 力 系 統(tǒng) 分 析 電 力 系 統(tǒng) 分 析 核 能 發(fā) 電 廠 的 特 點 有 ： 核 電 廠 一 次 性 投 資 大 ， 運 行 費 用 低 。 核 電 廠 的 反 應 堆 和 汽 輪 機 投 入 、 退 出 或 承 擔 急 劇變 動 負 荷 時 ， 需 耗 費 能 量 ， 花 費 時 間 ， 且 設 備 易損 壞 。 電 力 系 統(tǒng) 分 析 頻 率 是 衡 量 電 能 質(zhì) 量 的 重 要 指 標 ， 保 證 頻 率 質(zhì)量 要 求 系 統(tǒng) 必 須 保 持 有 功 功 率 平 衡 ， 并 具 備 一定 的 有 功 備 用 容 量 。 系 統(tǒng) 中 的 負 荷 不 斷 發(fā) 生 變 化 ， 負 荷 的 變 化 將 引起 頻 率 偏 移 ， 系 統(tǒng) 中 凡 裝 有 調(diào) 速 器 且 具 有 可 調(diào)容 量 的 發(fā) 電 機 組 ， 都 自 動 參 與 頻 率 的 一 次 調(diào) 整 ，一 次 調(diào) 整 為 有 差 調(diào) 節(jié) ； 頻 率 的 二 次 調(diào) 整 只 由 系統(tǒng) 中 的 調(diào) 頻 機 組 承 擔 ， 通 過 調(diào) 頻 器 完 成 ， 二 次調(diào) 整 為 無 差 調(diào) 節(jié) 。 電 力 系 統(tǒng) 負 荷 對 頻 率 也 有 調(diào) 整 作 用 。