電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整課件.ppt
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1、電力系統(tǒng)正常運行方式的電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制調(diào)整和控制三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院李咸善李咸善 教授教授/博導(dǎo)博導(dǎo)需要掌握的主要知識點需要掌握的主要知識點1.1.負(fù)荷的功頻特性負(fù)荷的功頻特性2.2.發(fā)電機的功頻特性發(fā)電機的功頻特性3.3.系統(tǒng)的功頻特性系統(tǒng)的功頻特性4.4.頻率的一次調(diào)整過程頻率的一次調(diào)整過程5.5.頻率的二次調(diào)整過程頻率的二次調(diào)整過程6.6.AGCAGC與區(qū)域控制誤差與區(qū)域控制誤差第一部分第一部分提出問題,定性分析提出問題,定性分析(啟發(fā)式教案,同學(xué)參與討論)(啟發(fā)式教案,同學(xué)參與討論)(啟發(fā)式教案,同學(xué)參與討論)(啟發(fā)式教案,同學(xué)參與討論)第二
2、部分第二部分理論及定量分析理論及定量分析(按教材內(nèi)容進(jìn)行)(按教材內(nèi)容進(jìn)行)1 1、電力系統(tǒng)正常運行下,相關(guān)情況如何?、電力系統(tǒng)正常運行下,相關(guān)情況如何?G GP P P PL L L LPPPPP P P PG G G G功率平衡:功率平衡:功率平衡:功率平衡:P P P PG G G G=P+PP+PP+PP+PL L L L機組轉(zhuǎn)速:機組轉(zhuǎn)速:機組轉(zhuǎn)速:機組轉(zhuǎn)速:=N N N N,f,f,f,f=f f f fN N N N=50Hz=50Hz=50Hz=50Hz答案:答案:電源發(fā)出的功率與網(wǎng)絡(luò)損耗及用戶的負(fù)荷相電源發(fā)出的功率與網(wǎng)絡(luò)損耗及用戶的負(fù)荷相平衡,系統(tǒng)中的機組同步運行,系統(tǒng)頻率維
3、持在額平衡,系統(tǒng)中的機組同步運行,系統(tǒng)頻率維持在額定頻率定頻率50Hz。2 2、機理分析、機理分析功率平衡:功率平衡:功率平衡:功率平衡:P P P PM M M M=P=P=P=PG G G G(忽略損耗)忽略損耗)忽略損耗)忽略損耗)同步運行:同步運行:同步運行:同步運行:=N N N N,f,f,f,f=f f f fN N N N=50Hz=50Hz=50Hz=50HzP P P PMMMMP P P PG G G G水庫水庫水能水能水能水能水水水水輪輪輪輪機機機機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子子子 機械能機械能機械能機械能發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)電電電電機機機機電能電能電能電能P P P PL L L L3 3、負(fù)荷
4、變化怎么辦?(、負(fù)荷變化怎么辦?(P PL L增加增加)能量始終平衡能量始終平衡能量始終平衡能量始終平衡P P P PM M M MP P P PG G G G水水水水輪輪輪輪機機機機 發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)電電電電機機機機P P P PL L L LP P P PL L L LP P P PG G G GP P P PM M M M輸入的水能沒有變!增加的能量從哪來?輸入的水能沒有變!增加的能量從哪來?輸入的水能沒有變!增加的能量從哪來?輸入的水能沒有變!增加的能量從哪來?答案:答案:答案:答案:轉(zhuǎn)子釋放機械能,彌補負(fù)荷的增加。轉(zhuǎn)子釋放機械能,彌補負(fù)荷的增加。轉(zhuǎn)子釋放機械能,彌補負(fù)荷的增加。轉(zhuǎn)子釋放機械能
5、,彌補負(fù)荷的增加。轉(zhuǎn)子速度降低,系統(tǒng)頻率下降!轉(zhuǎn)子速度降低,系統(tǒng)頻率下降!轉(zhuǎn)子速度降低,系統(tǒng)頻率下降!轉(zhuǎn)子速度降低,系統(tǒng)頻率下降!系統(tǒng)的頻率指標(biāo)不能滿足電能質(zhì)量要求!怎么辦?系統(tǒng)的頻率指標(biāo)不能滿足電能質(zhì)量要求!怎么辦?系統(tǒng)的頻率指標(biāo)不能滿足電能質(zhì)量要求!怎么辦?系統(tǒng)的頻率指標(biāo)不能滿足電能質(zhì)量要求!怎么辦?4 4、負(fù)荷變化,導(dǎo)致系統(tǒng)頻率變化,、負(fù)荷變化,導(dǎo)致系統(tǒng)頻率變化,不滿足電能質(zhì)量要求!怎么辦?不滿足電能質(zhì)量要求!怎么辦?P P P PM M M MP P P PG G G G水水水水輪輪輪輪機機機機發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)電電電電機機機機P P P PL L L L調(diào)調(diào)調(diào)調(diào)速速速速器器器器開開開開度度度度
6、 N N N N +-調(diào)速器:感受到轉(zhuǎn)速的變化,說明系統(tǒng)負(fù)調(diào)速器:感受到轉(zhuǎn)速的變化,說明系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生改變,需要調(diào)整水能輸入,以滿足荷發(fā)生改變,需要調(diào)整水能輸入,以滿足負(fù)荷的要求。轉(zhuǎn)速負(fù)荷的要求。轉(zhuǎn)速 也將向靠近也將向靠近 N N變化。變化。但轉(zhuǎn)速但轉(zhuǎn)速 能通過調(diào)節(jié),使能通過調(diào)節(jié),使=N N嗎?嗎?5 5、調(diào)速器動作,、調(diào)速器動作,能通過調(diào)節(jié),使能通過調(diào)節(jié),使=N N嗎嗎?如果能,會發(fā)生什么現(xiàn)象?如果能,會發(fā)生什么現(xiàn)象?P P P PP P P PG1G1G1G1P P P PG2G2G2G2f f f ff f f fN N N N能能:調(diào)調(diào)速速器器靜靜態(tài)態(tài)特特性性為為無無差差調(diào)調(diào)節(jié)節(jié),水水電
7、電站站內(nèi)內(nèi)部部機機組組的的工工作作點點會會出出現(xiàn)現(xiàn)飄飄移移現(xiàn)現(xiàn)象象,工工作作點點不不能唯一確定,機組不能穩(wěn)定運行。能唯一確定,機組不能穩(wěn)定運行。怎么辦?怎么辦?P P P PG G G G=P=P=P=PG1G1G1G1+P+P+P+PG2G2G2G2G G G G1 1 1 1G G G G2 2 2 2P P P PG G G GP P P PG1G1G1G1P P P PG2G2G2G2P P P PL L L LP P P P答答案案:不不能能。調(diào)調(diào)速速器器靜靜態(tài)態(tài)特特性性必必須須為為有有差差調(diào)調(diào)節(jié)節(jié),工工作作點點才才能能唯唯一一確確定定,機組才能穩(wěn)定運行。機組才能穩(wěn)定運行。f f f
8、 fP P P PG1G1G1G1P P P PG2G2G2G2f f f fN N N Nf f f fP P P PG2G2G2G2P P P PG1G1G1G1P P P PP P P P結(jié)論:一次調(diào)頻。結(jié)論:一次調(diào)頻。結(jié)論:一次調(diào)頻。結(jié)論:一次調(diào)頻。系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化,系統(tǒng)中的所有機組都會系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化,系統(tǒng)中的所有機組都會系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化,系統(tǒng)中的所有機組都會系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化,系統(tǒng)中的所有機組都會釋放其轉(zhuǎn)子的動能來滿足負(fù)荷的變化,導(dǎo)致轉(zhuǎn)速變化,進(jìn)而使釋放其轉(zhuǎn)子的動能來滿足負(fù)荷的變化,導(dǎo)致轉(zhuǎn)速變化,進(jìn)而使釋放其轉(zhuǎn)子的動能來滿足負(fù)荷的變化,導(dǎo)致轉(zhuǎn)速變化,進(jìn)而使釋放其轉(zhuǎn)子的動能來滿足負(fù)荷的
9、變化,導(dǎo)致轉(zhuǎn)速變化,進(jìn)而使得系統(tǒng)的頻率發(fā)生變化。機組調(diào)速器感受到轉(zhuǎn)速變化后,調(diào)節(jié)得系統(tǒng)的頻率發(fā)生變化。機組調(diào)速器感受到轉(zhuǎn)速變化后,調(diào)節(jié)得系統(tǒng)的頻率發(fā)生變化。機組調(diào)速器感受到轉(zhuǎn)速變化后,調(diào)節(jié)得系統(tǒng)的頻率發(fā)生變化。機組調(diào)速器感受到轉(zhuǎn)速變化后,調(diào)節(jié)輸入的水量或汽量,使得轉(zhuǎn)速逐步恢復(fù),系統(tǒng)頻率向額定值靠輸入的水量或汽量,使得轉(zhuǎn)速逐步恢復(fù),系統(tǒng)頻率向額定值靠輸入的水量或汽量,使得轉(zhuǎn)速逐步恢復(fù),系統(tǒng)頻率向額定值靠輸入的水量或汽量,使得轉(zhuǎn)速逐步恢復(fù),系統(tǒng)頻率向額定值靠近。但是,由于調(diào)速器的有差調(diào)節(jié)特性,近。但是,由于調(diào)速器的有差調(diào)節(jié)特性,近。但是,由于調(diào)速器的有差調(diào)節(jié)特性,近。但是,由于調(diào)速器的有差調(diào)節(jié)特性
10、,系統(tǒng)頻率不能回到額系統(tǒng)頻率不能回到額系統(tǒng)頻率不能回到額系統(tǒng)頻率不能回到額定值。定值。定值。定值。這是電力系統(tǒng)的固有特性或自然特性。這是電力系統(tǒng)的固有特性或自然特性。這是電力系統(tǒng)的固有特性或自然特性。這是電力系統(tǒng)的固有特性或自然特性。變化前:變化前:變化前:變化前:P P P PG0G0G0G0=P=P=P=PG1G1G1G1+P+P+P+PG2G2G2G2一次調(diào)頻后:一次調(diào)頻后:一次調(diào)頻后:一次調(diào)頻后:P P P PG0G0G0G0 =P P P PG1G1G1G1+P P P PG2G2G2G2結(jié)論:二次調(diào)頻。結(jié)論:二次調(diào)頻。結(jié)論:二次調(diào)頻。結(jié)論:二次調(diào)頻。在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上,人工或自動調(diào)
11、節(jié)調(diào)頻在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上,人工或自動調(diào)節(jié)調(diào)頻在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上,人工或自動調(diào)節(jié)調(diào)頻在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上,人工或自動調(diào)節(jié)調(diào)頻機組的出力,使其完全承擔(dān)負(fù)荷的變化,其他非調(diào)頻機組的出機組的出力,使其完全承擔(dān)負(fù)荷的變化,其他非調(diào)頻機組的出機組的出力,使其完全承擔(dān)負(fù)荷的變化,其他非調(diào)頻機組的出機組的出力,使其完全承擔(dān)負(fù)荷的變化,其他非調(diào)頻機組的出力都回到負(fù)荷變化以前的值,系統(tǒng)頻率恢復(fù)到了額定值。力都回到負(fù)荷變化以前的值,系統(tǒng)頻率恢復(fù)到了額定值。力都回到負(fù)荷變化以前的值,系統(tǒng)頻率恢復(fù)到了額定值。力都回到負(fù)荷變化以前的值,系統(tǒng)頻率恢復(fù)到了額定值。6 6、負(fù)荷變化,系統(tǒng)一次調(diào)頻,頻、負(fù)荷變化,系統(tǒng)一次調(diào)頻,頻率
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