电力系统频率调整及控制
12.1.1.1频率与有功功率平衡
电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网损)的有功功率总和之间的平衡来维持的。
但是，电力系统的负荷是时刻变化的，从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内，就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。
频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规定，大容量电力系统的频率偏差不得超过，一些工业发达国家规定频率偏差不得超过。
说明电力系统元件及整个系统的频率特性，介绍电力系统调频的基本概念。
12.1.2.1负荷频率特性
负荷的频率静态特性：在没有旋转备用容量的电力系统中，当电源与负荷推动平衡时，则频率将立即发生变化。由于频率的变化，整个系统的负荷也将随着频繁率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特性。
综合负荷与频率的关系可表示成：
由于电力系统运行中，频率一般在额定频率附近，频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线，如下图所示。
12.1.2.2发电机组频率特性
发电机组的频率静特性：当系统频率变化时，发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性。
发电机组的功率频率静态特性如下图：在不改变发电机调速系统设定值时，发电机输出功率增加则频率下降，而当功率增加到其额定功率时，输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性，而①和②表示发电机出力分别为PG1和PG2时对应的频率。
等值发电机组（电网中所有发电机组的等效机组）的功率频率静态特性如下图所示，它跟发电机组的功率频率静态特性相似。
12.1.2.3电力系统频率特性
电力系统的频率静态特性取决于发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性，由发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性可以经推导得出：
式中――电力系统有功功率变化量的百分值：
――系统频率变化量百分值；
――为备用容量占系统总有功负荷的百分值。
12.1.2.4一次调频
一次调频：由发电机特性和负荷调节效应共同承担系统负荷变化，使系统运行在另一频率的频率调整称为频率的一次调整。
对于下图：L1和L2为负荷增长前后的负荷频率特性，G1为等效发电机的出力频率特性。
频率一次调整的结果：发电机有功功率增加了PL2-PL1，负荷调节效应是负荷吸取的有功功率相对于原频率下的功率少吸收PL3-PL2，系统频率降低到f2，系统运行点为b点。
12.1.2.5二次调频
二次调频：当系统负荷变化较大，通过改变发电机调速系统的设定值使系统频率恢复到额定频率的调整过程称为频率的二次调整，也称二次调频。
对于下图：L1和L2为负荷增长前后的负荷频率特性，G1和G2为发电机调速系统调节前后的出力频率特性。
当系统负荷变化较大，频率的一次调整的结果使系统频率过高或过低时，需要改变发电机调速系统的设定值，使系统频率恢复到额定频率。对于下图，负荷由L1变为L2，等效发电机特性由G1变为G2, 系统频率回到f1。相比于一次调频，负载增大了PL3-PL2，发电机出力增加了PL3-PL2。
12.1.2.6联合电力系统调频
、分别为联合前A、B两系统的负荷调节效应系数。为使讨论的结论更
有普遍意义，设A、B两系统中均设有进行二次调整的电厂，它们的功率变量分别为、，
A、B两系统的负荷变量分别为、。
设联络线上的交换功率由A向B流动时为正值。于是，在联合前，对A 系统：
对B系统：
联合后，通过联络线由A向B输送的交换功率，对A系统也可看作是一个负荷，从而
对B系统，这交换功率也可看作是一个电源，从而
联合后，两系统的频率应相等，即实际上应有，可得
或：
以此式代入式（12-6）或（12-7），又可得
令、。、分别为A、B两系统的功率缺额，则式（12-6）-（12-9）可改写为
由式（12-12）可见，联合系统频率变化取决于这两部分系统总的功率缺额和每部分系统的单位调节功率，这理应如此，因两系统联合后，本应看作一个系统。由式（12-13）可见，如A系统没有功率缺额，即，则。
这种情况下，虽可以保持系统的频率不变，B系统的功率额或A系统增发功率都要通过联络线由A向B 传输，此时必须注意联络线上的功率是否过载。
阐述电力系统调峰、调频的基本原理和方法。
12.2.1.1备用容量概念
备用容量：备用容量包括负荷备用容量、事故备用容量、检修备用容量。电网的总备用容量不宜低于最大发电机负荷的20%。
冷备用：电网需要时，随时能启动投入的备用机组容量。
热备用：备用单元已经通电、准备使用和作好连接，一旦主用单元失效，该备用单元能立即投入使用的配置。
旋转备用：特指运行正常的发电机维持额定转速，随时可以并网，或已并网但仅带一部分负荷，随时可以加出力至额定容量的发电机组。
事故备用：是在电力系统中发电设备发生偶然故障时，为保证向用户正常供电而设置的备用。一般为最大发电容量的10%左右，但不小于电网中一台最大发电机组的容量。
检修备用：是为系统内发电设备定期检修而设置的。一般应当结合电网负荷特点，水、火电比例，设备质量，检修水平等情况确定，一般宜为最大发电负荷的8%~15%。
12.2.1.2负荷曲线
电力系统的负荷曲线是指系统中负荷数值随时间而变化的特性曲线，可分为日、周、年负荷曲线和年持续负荷曲线。
日负荷曲线：表示负荷数值在一昼夜0时至24时内的变化情况。
周负荷曲线:表示一周内每天最大负荷的变化状况。
年负荷曲线：表示一年内各月最大负荷的变化状况。
年持续负荷曲线：全年负荷按大小排队，并作出对应的累计持续运行小时数，从最小负荷开始，依次将各点负荷连成曲线。
分析影响发电出力的主要因素。
12.2.2.1影响发电出力的因素
影响发电机出力的因素：电力系统在一定时期限内所有发电机组最大可能出力的总和，又称最大可能出力。发电机组的最大可能出力有时小于其铭牌出力，它们之间的差额称为受阻容量。受阻容量主要由以下条件决定：
①机组本身存在缺陷；
②辅助设备与主机不配套或部分辅助设备发生故障；
③炎热季节循环冷却水温较高使汽轮机达不到额定出力；
④供热机组当热负荷较小时；
⑤水轮发电机组当水头降低时或受放水量限制不能发电时；
⑥输变电设备与发电设备不配套或电力系统结构不合理，使发电厂送出
的容量受限制而不能满发；
⑦燃料暂时短缺等。
受阻容量随着季节的变化或运行条件的改变，电力系统最大可能出力也随之变化。
12.2.2.2机组出力特性
发电机组增长出力特性：在保证设备安全条件下发电机组有功出力的最大增长速度。
火电机组的出力增长速度受一些因素限制：
①汽轮机转子及汽缸、锅炉的厚壁部件在负荷变化时引起的热应力；
②汽轮机转子膨胀引起的振动；
③蒸汽的温度与压力变化的允许偏差；
④锅炉燃烧、水位等自动控制的调节能力；
⑤所用燃料的种类等。
水电机组起动快速，并可迅速增长出力，一般约3~5min或更短时即可由零达到额定出力。
说明不同类型负荷预测的目的、作用和预测的内容。
12.2.3.1目的和作用
目的与意义：对未来的系统负荷情况的预测是制定电力系统运行计划（或称发电计划）的依据。电力系统运行的特点是任何时刻发电机发出的功率必须紧密跟踪系统负荷的需求（包括电力网中的功率损耗及厂用电），以保持电力系统频率恒定。根据预测负荷来制定发电计划，决定机组间的负荷分配、水火电机组的协调、机组起停及与相邻系统间的功率交换等。这种负荷预测称为短期负荷预测。一般预测下一天至两天每小时的负荷，最长预测周期为一周。此外，为保证系统安全运行，调度员在进行某项系统操作或改变运行方式前，需根据未来时刻的负荷情况进行潮流计算以判断改变运行方式后系统是否安全，是否会发生越限事件。调度员也需要对未来时刻的系统在某种预想事故条件下进行系统潮流计算以作出安全评定。凡此种种都需要对负荷进行预测。这种预测的周期较短，一般是数分钟至十分钟后的负荷，称为超短期负荷预测。
在现代化调度中心，短期负荷预测与超短期负荷预测都可以在实时环境中进行，称为实时负荷预测。即根据在线计算机的实时数据与历史数据按规定的周期起动在线程序进行负荷预测。如果不具备实时条件，短期负荷预测也可以根据历史的负荷记录数据进行离线计划预测。而超短期负荷预测由于周期短、预测频繁，只能在实时环境中进行。
负荷预测的及时性与准确性对电力系统运行及电能生产费用有很大的影响。系统调度必须事先掌握负荷情况并安排好电源以满足负荷的需要，同时需考虑足够水平的备用以适应预测固有的不确定性以及运行机组可能发生的强迫停运。备用容量及旋转备用容量是根据运行的可靠性及安全性来确定。由于机组留有备用，使运行机组在非最高效率工况下运行，要付出一定的代价。减少预测误差可降低备用水平而不影响系统运行的安全性与可靠性，并使运行费用最低。预测负荷偏高或偏低均能导致运行费用的增加。
12.2.3.2实时负荷预测的组成
实时负荷预测的组成：实时负荷预测是由在线计算机的软件实现的。它有负荷预测模型、数据源及人机界面三个主要的组成部分。
（1）负荷预测模型。说明对负荷的描述与算法。一般根据负荷历史数据的分析决定预测的模型及参数。
（2）数据源。包括历史的负荷及气象数据库，参数数据库，调度员输入的数据，EMS中AGC（自动发电控制）功能得到的实时数据及气象预报数据等。
（3）人机界面。人工输入数据包括数据的更新，负荷预测的参数等。
影响负荷的因素主要有经济状况、时间段、气象条件及其他随机因素。
12.2.4.1综合平衡计划
综合平衡计划包括负荷计划和检修计划。一般应编制出日、周、月、季、年的综合平衡计划。
事先编制出各个时期的负荷曲线，特别要事先编制出次日每小时的负荷曲线和一周的负荷曲线，对负荷曲线应特别注意尖峰负荷和低谷负荷的负荷变化，做好调峰容量、调频需用容量的计划。
整个系统的检修计划应根据各局、厂报来的检修计划进行统一平衡。在平衡时，不仅应考虑整个系统的电源与负荷的平衡，也应当考虑各地区的平衡和电源联络线上输送功率的变化。
12.2.4.2确定主、辅调频厂
调频厂的选择
主调频厂负责调整频率，所以主调频厂选择的好坏直接关系到频率的质量。一般选择主调频厂时，应考虑以下问题：
①具有足够的调频容量和调整范围；
②具有与负荷变化相适应的调整速度；
③调整出力时应符合安全及经济运行原则。还应考虑电源联络线上的交
换功率是否会因调频引起过负荷跳闸或推动稳定运行，高频引起的电压
波动是否在允许范围。
在水、火电厂并存的电网中，一般选水电厂为主调频厂。大型火电厂中高效率机组带基荷，效率低的机组可做为辅助调频厂。因为水电厂调频不仅速度快和操作简便，而且调整范围大（只受发电机容量的限制），基本上不影响水电厂的安全运行。
火电厂调频不仅受到汽机和锅炉出力增减速度的限制，而且还受锅炉最低出力的限制。汽机增减负荷速度主要受到汽机各部分热膨胀的限制，特别是高温高压机组在这方面要求更严。锅炉增减出力一般要比汽机快些。但与燃烧质量关系很大。供热机组不适宜调频，因为供热机的出力要受抽汽量的限制。
在大发水电季节，为了多发水电，一般由水厂带基荷，而由火电厂调频。水电厂无论是带基荷或是调频，都必须考虑防洪、航运、渔业、工业、人民生活用水等综合利用的要求。
12.2.4.3调频厂的任务
调频厂的任务：
频率调整厂必要时分为主调频厂和辅助调频厂。
①主调频厂应经常保持系统不超过允许范围，为此，应经常有一定的可调容
量，辅助调频厂当发现频率超过0.2Hz时，应立即进行调整，使恢复至0.2Hz 以内，频率调整厂无调整容量时应立即报告调度。
②调频厂在手动调整阶段，值班人员应严密监视电网频率，认真、主动、及时地进行调整。
③自动调频装置应经常投入运行，其投入与停用，必须经当班调度员许可（装置故障除外），若调度端使用，则要通知有关电厂。
12.2.4.4负荷监视电厂任务
负荷监视电厂的任务是按电网经济调度的原则进行电网调峰，以保证调频厂经常具有一定的频率调整容量。所以要求：
①认真执行日调度负荷曲线，包括开停机炉或少蒸汽运行调峰。各厂自行按计划曲线增减出力或按调度命令增减出力。
②当系统频率超过0.2Hz，不见恢复时应立即主动调整出力，并报告调度。
如果日负荷计划编制准确，同时各电厂又都能按调电计划（或根据调度员指令）调整各出力时，主调频厂是能够随时调整系统频率并使其不超过允许的波动范围的。
但由于种种原因，往往会出现负荷和电厂出力与计划有出入的现象。这种情况下，调度员就应根据系统情况随时修改和调整有关电厂的出力，保证主调频厂有足够的调频容量和频率正常。
12.2.5.1调峰的目的
调峰的目的：调峰是指为满足电力系统日负荷曲线的需要，对发电机组的出力进行的调整。
12.2.5.2尖峰负荷
尖峰负荷：在给定的期间(如：一天)系统负荷较高时间段的负荷值。一天中可能有多于一个的峰荷时间段。
特点：尖峰负荷是由于一日24h内用电需求不均匀而形成的。一般，一昼夜之内，在上午和照明时间，出现几次尖峰负荷，深夜则为用电最少的低谷负荷时间。一般尖峰负荷持续时间相对较短
12.2.5.3调峰机组
基本要求：具有起动时间短、出力变化快和可以频繁起停的性能。
尖峰负荷与低谷负荷的差值很大，因此要求有些发电机组在低谷负荷时停机，而在尖峰负荷到来之前迅速起动并增长出力，尖峰过后即降低出力和停机。这些机组称为尖峰负荷机组或调峰机组。它们具有起动时间短、出力变化快和可以频繁起停的性能。
12.2.5.4调峰的约束条件
调峰安全约束条件主要有：
①对联络线较薄弱的地区应分地区进行平衡；
②调峰速度应符合本系统的实际状况；
③满足电压质量要求。在满足上述安全约束调峰时，还应该充分考虑系统调峰的经济性。
12.2.5.5常用调峰电源
电力系统中常见的调峰电源包括：
①水电常规机组；
②抽水蓄能机组；
③汽轮发电机组；
④燃气轮机组；
⑤其他新型式调峰电源。
不同的调峰电源的调峰：
（1）水电常规机组调峰。其调峰容量取决于水电机组可调出力。由于水电有许多优点，因此，在有水电的电力系统中均首先利用水电机组调峰。
（2）抽水蓄能机组调峰。其调峰容量由厂家规定。抽水蓄能机组调峰的优点是起停快，运行灵活，调峰效果显著；据点是投资较大，消耗一定电
能（以或抽水电能换得或发电电能）。
鉴于抽水蓄能机组的调频性能好，带负荷迅速，而且还可兼作调相机运
行及电力系统事故备用电源，能改善火电及核电的运行条件，因此有条
件的大电力系统均发展这类调峰电源。
（3）汽轮发电机组调峰。其调峰容量是本机组的可调节容量（指本机组运行的可变化容量，及利用机组起停调峰的容量之和）与其所担任的放旋
转备用容量之差。汽轮发电机组的可调节容量所占机组容量的比值，各
个国家不尽相同，一些国家（美、英、日本等）大火电机组已考虑按调
峰运行设计，燃煤汽包炉最小稳定负荷为额定值的30%~50%，而且机组
起停快，起停次数可达一万次，可为系统提供较大的调峰容量，是电力
系统主要调峰电源。有些发电机组是按带基本负荷设计的，燃煤炉最小
稳定负荷，一般为额定值的70%~80%，而且，起停慢，负荷增长慢，负
荷变动范围不大，为系统提供的调峰容量不大。
（4）燃气轮机组调峰。其调峰容量就是机组额定容量。它的优点是超支迅速，运行灵活，厂用电率低。缺点是要燃油和燃气机组维护工作量大，
发电成本高。
（5）其他新型式调峰电源调峰。近年来国际上出现了一些其他新型式调峰电源。例如：①采用压缩空气蓄能电站调峰。在系统低谷负荷时，将空
气压缩存储在地下洞穴中，当系统高峰负荷时，抽出来加热并通过燃气
轮机发电。目前已在美国、德国建成。②采用热水蓄能电站调峰。在系
统低负荷时，将火电厂多余蒸汽以热水形式储存在大型压力容器中，当
系统高峰负荷时，将热水放出产生蒸汽发电。
12.2.5.6调峰方式
电力系统的调峰方式有常规调峰、非常规调峰及开停机组调峰三种方式。
12.2.6.1频率调整的要求
频率调整要求：中国电力工业部颁发的《动力系统调度管理规程》规定频率偏差不得超过，电钟误差任何时候不大于1min；同时又规定，容量较大的电力系统频率偏差不得超过，电钟误差不应大于30s。
12.2.6.2频率调整方式
频率调整方法：①手动调频时，AGC控制的机组应有足够的容量才能保证频率质量。
②自动调频时，正常时由调频厂保证频率质量。调度员应根据情况调整有关电厂的出力以保证调频厂有足够的调整容量。当因某种原因频率超过正常允许范围时，调度员应下令有电厂增加出力，尽快将系统频率恢复到允许范围内。
12.2.6.3自动调频方法
自动调频的原理、方法：自动调频是通过装在发电厂和调度中心的自动装置随系统的变化自动增减发电机的出力，保持系统频率在极小范围内波动。
12.2.6.4调频的安全约束
调频时的安全约束如下：
①系统各处潮流不超出允许值；
②系统各处电压应在正常范围内；
③系统负荷变化速率大时，应特别注意调整。
12.3.1.1 AGC的目标和基本功能
AGC其基本功能为：负荷频率控制（LFC），经济调度控制（EDC），备用容量监视（RM），AGC性能监视（AGC PM），联络线偏差控制（TBC）等；
基本的目标：
（1）保证发电出力与负荷平衡；
（2）保证系统频率为额定值；
（3）使区域间联络线潮流与计划相等；
（4）最小区域化运行成本。
12.3.1.2 AGC的总体结构
AGC是一个闭环反馈控制系统，主要由两大部分组成：
机组控制器。主要用来控制机组调速器的调节特性（通过调频器），使机组在额定频率下发出设定的出力。
负荷分配器。根据电力系统频率偏差以及与相邻电力系统交换功率的偏差信号，按一定准则计算出各机组的应发出力。（分为电厂级和系统级）
典型结构如下图所示：
12.3.2.1 ACE的概念
ACE是指区域控制误差。
12.3.2.2 AGC的控制方式
AGC控制模式有一次控制模式和二次控制模式两种。
一次控制模式又分：
①恒定频率控制方式。
②恒定机组出力控制方式。
③恒定交换功率控制方式。
④频率及联络线功率偏移控制方式。
二次控制模式又分为两中：
①时间误差校正模式；
②联络线累积电量误差校正模式。
12.3.2.3 AGC的基本原理和算法
基本原理：自动发电控制（AGC）的基本原则是要求各控制区域负责供应本区域的负荷，并经常假设整个互联系统中各控制区的频率基本相等。当某控制区域负荷发生变化时，起初的这个负荷变化是由各发电机组的转动动能来提供的，随着动能的消耗，整个互联系统的频率开始下降，系统中的所有发电机组都将响应这个频率的变化，增加出力并使频率达到一个新的稳态，此时，AGC的职责是经济地调整发电，使负荷的变化仅由本控制区域的电厂来供应，并使频率回升到它原来的整定值。
12.3.3.1 A1、A2指标
A1、A2指标：
A1：控制区域的ACE在任意10分钟内必须至少过零一次。即：不允许任意连续十分钟达不到控制目标。
A2：控制区域的ACE在任意10分钟内的平均值必须控制在规定的范围Ld内。即：不允许任意连续10分钟平均控制效果超标。
12.3.3.2 CPS1、CPS2指标
（1）CPS1指标：
其中：
为控制区域1min内的ACE平均值，2s采样一次，ACE>0，表示正偏差；ACE<0，表示负偏差。式中，ACE＝△P＋B*△F ，△P＝P-P0 ，P，P0分别为联络线实际功率和计划功率，送出取正。△f＝f-f0 ，f为系统实际频率。f0系统控制目标频率，一般为50Hz，调时钟差时总调可适当调整控制目标频率并通知各中调。
为控制区域1min内频率偏差平均值，1s采样一次。ΔF>0, 表示系统频率超过控制目标频率；ΔF<0，表示系统频率低于控制目标频率。
B为控制区域设定的频率偏差系数，有符号，单位10MW/HZ。
为互联电网对全年1min中频率平均偏差的均方根控制目标值。
（2）CPS2指标：
要求考核时段（十分钟）ACE的平均值的绝对值控制在规定的范围L10以内，即：要求||/10 ≤ L10。
其中：
B ― 控制区域的频率偏差系数。
B1 ― 整个互联电网的频率偏差系数。
― 互联电网对全年10min频率平均偏差的均方根值的控制目标值。
CPS作为反映联络线功率和系统频率偏差控制管理水平和技术应用水平的综合评价指标，要求在指定考核时段内CPS1 ≥200%或 CPS1 ≥100%和CPS2合格同时满足。南方电网以十分钟为考核时段，统计CPS合格情况及年、月、日合格率。
CPS1、CPS2与A1、A2的比较：
（1）CPS标准克服了A1、A2标准未涉及电网频率控制目标的缺陷。
（2）CPS标准不要求ACE在规定时间过零，可以减少一些不必要的调节。
（3）CPS标准对各控制区域对电网频率质量的功过评价十分明确，特别有利于某一控制区域内发生事故时，其他控制区域对其进行支援。
（4）CPS标准对数据采集提出了更高要求。
12.4经济调度
经济调度的概念：在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下，基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响，以最低的发电(运行)成本或燃料费用，达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电经济最优化的一种调度方法。
电力系统频率调整
电力系统负荷可分为三种。第一种变动幅度很小，周期又很短，这种负荷变动由很大的 偶然性。第二种变动幅度较大，周期较长，属于这类负荷的主要有电炉、电气机车等带有冲 击性的负荷。第三种负荷变动幅度最大，周期也最长，这一种是由于生产、生活、气象等变 化引起的负荷变动。 电力系统的有功功率和频率调整大体可分为一次、二次、三次调整三种。一次调整或频 率的一次调整指由发电机的调速器进行的，对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。二次 调整或频率的二次调整指由发电机的调频器进行的，对第二种负荷变动引起的频率偏移的调 整。三次调整其实就是指按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，即责成各发电厂按事 先给定的发电负荷曲线发电。在潮流计算中除平衡节点外其他节点的注入有功功率之所以可 以给定，就是由于系统中大部分电厂属于这种类型。这类发电厂又称为负荷监视。至于潮流 计算中的平衡节点，一般可取系统中担负调频任务的发电厂母线，这其实是指担负二次调频 任务的发电厂母线。 一：调整频率的必要性 电力系统频率变动时，对用户的影响： 用户使用的电动机的转速与系统频率有关。 系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。 频率变动地发电厂和系统本身也有影响： 火力发电厂的主要厂用机械—风机和泵，在频率降低时，所能供应的风量和水量将迅速减少， 影响锅炉的正常运行。 低频运行还将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，缩短叶片的寿命，甚至使叶片 断裂。 低频运行时，发电机的通风量将减少，而为了维持正常电压，又要求增加励磁电流，以致使 发电机定子和转子的温升都将增加。为了不超越温升限额，不得不降低发电机所发功率。 低频运行时，由于磁通密度的增大，变压器的铁芯损耗和励磁电流都将增大。也为了不超越 温升限额，不得不降低变压器的负荷。 频率降低时，系统中的无功功率负荷将增大。而无功功率负荷的增大又将促使系统电压水 平的下降。 频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。 调整系统频率的主要手段是发电机组原动机的自动调节转速系统，或简称自动调速系统， 特别时其中的调速器和调频器（又称同步器）。 二：发电机原动机有功功率静态频率特性 电源有功功率静态频率特性通常可以理解为就是发电机中原动机机械功率的静态频率特性。 原动机未配置自动调速时，其机械功率与角速度或频率的关系： 221212m P C C C f C f ωω=-=- 式中各变量都是标幺值；通常122C C =。 解释如下：机组转速很小时，即使蒸汽或水在它叶轮上施加很大转矩m M ，它的功率输出m P 仍很小，因功率为转矩和转速的乘积；机组转速很大时，由于进汽或进水速度很难跟上叶轮 速度，它们在叶轮上施加的转矩很小，功率输出仍然很小；只有在额定条件下，转速和转矩 都适中，它们的乘积最大，功率输出最大。 调速系统中调频器的二次调整作用在于：原动机的负荷改变时，手动或自动地操作调频器，
电力系统频率的二次调节.doc
电力系统频率的二次调节 一、频率的二次调节基本概念 上一节分析了系统频率特性系数Ks的组成和特点。从分析中可知，系统的频率响应系数愈大，系统就能承受愈大的负荷冲击。换句话说，在同样大的负荷冲击下，Ks愈大，所引起的系统频率变化愈小。为了使系统的频率偏差限制在教小的范围内，总是希望有较大的Ks。 Ks由两部分组成，一部分有负荷本身的频率特性所决定，电力系统的运行人员是无法改变的；另一部分有发电机组的频率响应系数决定的，它是发电机调差系数的倒数。运行人员可以调整机组的调差系数和机组的运行方式来改变其大小。但是从机组的稳定运行角度考虑，机组的调差系数δ%不能取得太小，以免影响机组的稳定运行。 系统的频率响应系数Ks是随着系统负荷的变动和运行方式的变化二变动的。这对用户和系统本身都是不希望的。也就是说，仅靠系统的一次频率调整，没有任何形式的二次调节（包括手动和自动），系统的频率不可能恢复到原有的值。为了使系统的频率恢复到原有的额定频率运行，必须采用频率的二次调节。 频率的二次调节就是改变发电机组的频率特性曲线，从而使系统的频率恢复到原来的正常范围。 如图3-15所示，发电与负荷的起始点为a，系统的频率为f1。当系统的负荷发生变化，负荷增大，负荷特性曲线从PLa变化至PLb时,当系统发电特性曲线为PGa时，发电与负荷的交叉点为a移至b点。此时，系统的频率从f1降至f2。当增加系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGa变到PGb，就能使发电与负荷特性的交叉点移至d点，可使系统的频率保持在原来的f1运行。 反之，当系统的负荷降低，在如图3-15中，发电与负荷的起始点为d，此时，系统的频率为f1。当系统的负荷发生变化，负荷特性从从PLb变化至PLa时,当系统发电特性曲线为PGb时，发电与负荷的交叉点为d和c点。此时，系统的频率从f1上升至f3。为了恢复系统的频率，适当减少系统发电，即改变发电的频率特性曲线从PGb变到PGa，就能使发电与负荷特性的交叉点从c点移至a点，
电力频率调整及控制
频率与有功功率平衡 电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网损)的有功功率总和之间的平衡来维持的。 但是，电力系统的负荷是时刻变化的，从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内，就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。 频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规定，大容量电力系统的频率偏差不得超过，一些工业发达国家规定频率偏差不得超过。 说明电力系统元件及整个系统的频率特性，介绍电力系统调频的基本概念。 12.1.2.1负荷频率特性 负荷的频率静态特性：在没有旋转备用容量的电力系统中，当电源与负荷推动平衡时，则频率将立即发生变化。由于频率的变化，整个系统的负荷也将随着频繁率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特性。 综合负荷与频率的关系可表示成： 由于电力系统运行中，频率一般在额定频率附近，频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线，如下图所示。
12.1.2.2发电机组频率特性 发电机组的频率静特性：当系统频率变化时，发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性。 发电机组的功率频率静态特性如下图：在不改变发电机调速系统设定值时，发电机输出功率增加则频率下降，而当功率增加到其额定功率时，输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性，而①和②表示发电机出力分别为PG1和PG2时对应的频率。
等值发电机组（电网中所有发电机组的等效机组）的功率频率静态特性如下图所示，它跟发电机组的功率频率静态特性相似。 12.1.2.3电力系统频率特性 电力系统的频率静态特性取决于发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性，由发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性可以经推导得出： 式中――电力系统有功功率变化量的百分值： ――系统频率变化量百分值； ――为备用容量占系统总有功负荷的百分值。 12.1.2.4一次调频 一次调频：由发电机特性和负荷调节效应共同承担系统负荷变化，使系统运行在另一频率的频率调整称为频率的一次调整。
电力系统频率及有功功率的自动调节
电力系统频率及有功功率的自动调节 摘要 在现实中系统功率并不是一个恒定的值，而是随时变化的，在系统中，每时每刻发电功 率和用电功率基本平衡。而功率又是影响频率的主要因素，当发电功率与用电功率平衡时，频率基本稳定，当发电功率大于用电功率时系统频率则上升，反之则下降，所以系统对有功 功率和频率进行调整。本文研究了电力系统频率及有功功率的自动调节进行了详细的研究与论证。 关键词：频率有功功率自动调节 第一章频率和有功功率自动控制的必要性 1电力系统频率控制的必要性A频率对电力用户的影响 （1）电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化,这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械的转速发生变化,转速不稳定会影响产品质量”甚至会出现次品和废品。 （2）电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有 些设备甚至无法工作。这对一些重要工业和国防是不能允许的。 （3）电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行。 B频率对电力系统的影响 （1）频率下降时，汽轮机叶片的振动会变大，轻则影响使用寿命，重则可能产生裂纹。对于额定频率为50Hz的电力系统，当频率低到45Hz附近时，某些汽轮机的叶片可能因发生共振而断 裂，造成重大事故。（次同步谐振，1970、1971年莫哈维电厂790MV机组的大轴损坏事故） （2）频率下降到47-48HZ时，火电厂由异步电动机驱动的辅机（如送风机、送煤机）的出力随之下降，从而使火电厂发电机发出的有功功率下降。这种趋势如果不能及时制止，就会在短时间内使电力系统频率下降到不能允许的程度。这种现象称为频率雪崩。出现频率雪崩会造 成大面积停电，甚至使整个系统瓦解。 （3）在核电厂中，反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降到一定数值时，冷却介质泵即自动跳开，使反应堆停止运行。 （4）电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流增加，使无功消耗增加，引起系统 电压下降，频率下降还会引起励磁机出力下降，并使发电机电势下降，导致全系统电压水平降
电能质量 电力系统频率允许偏差(GBT15945-1995)
中华人民共和国国家标准 电能质量电力系统频率允许偏差 GB/T159451995 Quality of electric energy supply Permissible deviation of frequency fof power system 国家技术监督局1995-12-21批准1996-08-01实施 1主题内容与适用范围 本标准规定了电力系统频率允许偏差值及其测量仪表的基本要求 本标准适用于正常运行下标称频率为50Hz的电力系统 本标准不适用于电气设备的频率允许偏差 2术语 2.1频率偏差frequency deviation 系统频率的实际值和标称值之差 2.2频率变动frequency variation 频率变化过程中相邻极值频率之差 2.3冲击负荷impact load 生产(或运行)过程中周期性或非周期性地从电网中取用快速变动功率的负荷 3频率偏差允许值 3.1电力系统正常频率偏差允许值为0.2Hz当系统容量较小时偏差值可以放宽到 0.5Hz 3.2用户冲击负荷引起的系统频率变动一般不得超过0.2Hz根据冲击负荷性质和大小以及系统的条件也可适当变动限值但应保证近区电力网发电机组和用户的安全稳定运行以及正常供电 4测量仪表 用于频率偏差指标评定的测量须用具有统计功能的数字式自动记录仪表其绝对误差不大于0.01Hz ______________ 附加说明 本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会提出并归口 本标准由电能质量电力系统频率允许偏差国标工作组负责起草 本标准由电力科学研究院机械标准化研究所国家电力调度中心电力部信息所纺织机械研究所牵引电气设备研究所等单位参加起草 本标准主要起草人林海雪俞莘民雷晓蒙向海平曹军梅罗新潮蔡邠
电力系统频率调整及控制汇总
12.1.1.1频率与有功功率平衡 电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网损的有功功率总和之间的平衡来维持的。 但是，电力系统的负荷是时刻变化的，从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内，就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。 频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规 定，大容量电力系统的频率偏差不得超过，一些工业发达国家规定 频率偏差不得超过。 说明电力系统元件及整个系统的频率特性，介绍电力系统调频的基本概念。 12.1.2.1负荷频率特性 负荷的频率静态特性：在没有旋转备用容量的电力系统中，当电源与负荷 推动平衡时，则频率将立即发生变化。由于频率的变化，整个系统的负荷 也将随着频繁率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫 做负荷的频率静态特性。 综合负荷与频率的关系可表示成：
由于电力系统运行中，频率一般在额定频率附近，频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线，如下图所示。 12.1.2.2发电机组频率特性 发电机组的频率静特性：当系统频率变化时，发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性。 发电机组的功率频率静态特性如下图：在不改变发电机调速系统设定值时，发电机输出功率增加则频率下降，而当功率增加到其额定功率时，输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性，而 ①和②表示发电机出力分别为PG1和PG2时对应的频率。
电力系统频率异常的控制
电力系统频率异常的控制 【摘要】频率是电力系统重要的运行参数，也是衡量电能质量的重要指标，同时为某些安全稳定装置动作提供判据。现代电力系统中装设了大量的频率量测装置，从而可以记录系统中发生的频率动态过程，然而对实际电网进行频率动态过程研究发现，仿真所得的频率轨迹与实测轨迹存在着较大的差别，这就迫切需要对电力系统中影响动态频率特性的相关因素进行分析。 【关键词】电力系统；频率异常；控制分析 一、频率异常的特点和控制措施 由电力系统事故所引起的频率大幅度变化的动态过程称为频率 异常。它不同于正常运行的频率波动．主要表现在频率变化幅度大、速度快。在电力系统尚未解列时，伴随有振荡的出现。当电力系统解列后，在功率严重缺少的被解列的区域网内，又往往会出现频率的单调衰减，即所谓的频率崩溃。 引起电力系统频率异常的根本原因是系统中出现了功率的不平衡，而导致功率突变的直接原因是：①联络线出现故障开关跳闸，两侧功率出现了不平衡；②电力系统内有大容量发电机组突然投入或切除；③电力系统内有大的负荷突然投入或解除。 针对这些原因，可以采用如下所述的措施和控制手段来减少频率事故的出现： ①合理设计电力网结构。如采用双回路联络线，以减少线路故障
导致电力系统解列的可能性；环形网供电，以减少辐射阀所引起停电的可能性；用电负荷和供电电源应尽可能就地平衡；②适当地控制系统传输功率。在图1中，为了使联络线故障切除后不引起两侧系统频率急剧下降，应该预先将联络线交换功率限制在适当的限额内。在考虑电力系统的电流分析时，应该尽量保证在一些线路故障切除后，在电流转移的情况下，不会造成其他线路或区域过负荷。 ③系统应具备足够的备用容量。在电力系统中为了防止系统因大量功率缺额而造成系统频率下降，一般需要安排一定数量的发电机作为旋转备用(热备用)，当频率下降时可以立即使旋转备用机组提供输出功率；④在电力系统内装设控制频率异常的自动控制装置。能够自动投切发电机组和负荷。 二、消除电力系统频率异常的自动控制装置 按照频率异常时频率上升和下降的不同，自动控制装置可分为：①反映电力系统频率下降时动作的自动控制装置；有低频减负荷自动控制装置颁发电机自启动控制装置、低频蓄能改发电自动控制装置等；②反映电力系统频率上升时动作的自动控制装置。有高频切除发电机组自动控制装置、高频率发电机组输出功率自动控制装置、电气制动自动控制装置等。 这些自动控制装置用频率变化作为测量信号，经过一定的逻辑判断后由控制操作指令，它们都属于反事故自动控制装置。按频率自动减负荷装置是一种有着高度选择性的反事故自动控制装置。当电
电力系统频率变化的影响
电力系统频率偏低偏高有哪些危害 电力系统频率的频率变动会对用户、发电厂、电力系统产生不利的影响。1.对用户的影响：频率的变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量，雷达、电子计算机等会因频率过低而无法运行；2.对发电厂的影响：频率降低时，风机和泵所能提供的风能和水能将迅速减少，影响锅炉的正常运行；频率降低时，将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，减短叶片寿命甚至使其断裂。频率降低时，变压器铁耗和励磁电流都将增加，引起升温，为保护变压器而不得不降低其负荷；3.对电力系统的影响：频率降低时，系统中的无功负荷会增加，进而影响系统，使其电压水平下降。 当供电电路的频率偏高时，1、电动机的转速回高（n=60f/p(1-&) )，当电动机转速增大时，其实际功率成倍增加，其结果电动机很容易过载烧毁；2、中国电气设备是按50赫兹设计的，如果大于其允许的频率数，电气原件容易损坏。当供电电路的频率偏低时，电动机转速会过低，会使有的设备不能正常工作，如水泵可能不出水，风机风量、风压过低。 频率变化对电力用户及电力系统的影响包括哪些 对用户： 1、用户使用的电动机的转速与系统频率有关，频率变化将使电动机的转速变化，从而影响产品的质量。例如，纺织工业都会因为频率的变化出现次品。 2、近代工业，国防和科学技术都已经广泛使用的电子设备受到频率影响较大。 系统本身： 1、低频运行，会对发电机的叶片所受到的应力有影响。甚至引起共振，降低叶片寿命。 2、增大励磁电流，提高温升等。 系统频率的变化主要是引起负荷端异步电动机转速的变化。 如果频率降低的过多，将使电动机停止运转，会引起严重的后果。比如，火电厂的给水泵停止运转，将迫使锅炉停炉。另一方面，如楼上所讲，对于汽轮机在低频运行状态下时，会缩短汽轮机叶片的寿命，严重时会使叶片断裂。（这是因为汽轮机转子一般瘦长，转速较快，可达1500r/s,突然频率过低，会使叶片断裂）。 如果频率过高，则会出现失步等问题。 推荐楼主看《电力系统分析（上）》诸俊伟和《电力系统分析（下）》夏道止 电力系统频率变化的原因
电力系统的基本知识 答案
10 标出图１－10 中发电机和变压器的额定电压。 自测题（一）---- 电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（A）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（A）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷。 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（D）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（B）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（C）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。
6、关于变压器，下述说法中错误的是（B） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（A）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B、燃料消耗率、建设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（D）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（D）。 A、交流500kv，直流； B、交流750kv，直流； C、交流500kv，直流；； D、交流1000kv，直流500 kv 。 10、用于连接220kv和110kv两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（D）。 A、220kv、110kv； B、220kv、115kv； C、242Kv、121Kv； D、220kv、121kv。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（B）。 A、单电源双回路放射式； B、双电源供电方式； C、单回路放射式接线； D、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（C）。 A、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（D）。 A、交流500kv通常用于区域电力系统的输电网络； B、交流220kv通常用于地方电力系统的输电网络； C、交流35kv及以下电压等级通常用于配电网络；
电力系统频率调整及控制汇总
12.1.1.1频率与有功功率平衡电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗（包括网损的有功功率总和之间的平衡来维持的。 但是，电力系统的负荷是时刻变化的，从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内，就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。 频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规 定，大容量电力系统的频率偏差不得超过I血7」狂，一些工业发达国家规定 频率偏差不得超过I Q菲& 说明电力系统元件及整个系统的频率特性，介绍电力系统调频的基本概念。 12.1.2.1负荷频率特性 负荷的频率静态特性：在没有旋转备用容量的电力系统中，当电源与负荷推动平 衡时，则频率将立即发生变化。由于频率的变化，整个系统的负荷也将随着频繁 率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特 性。 综合负荷与频率的关系可表示成： rzT
由于电力系统运行中，频率一般在额定频率附近，频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线，如下图所示 12.122发电机组频率特性 发电机组的频率静特性：当系统频率变化时，发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性0 发电机组的功率频率静态特性如下图：在不改变发电机调速系统设定值时 ，发电机输出功率增加则频率下降，而当功率增加到其额定功率时，输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性，而① 和②表示发电机出力分别为PG1和PG2时对应的频率。
电力系统频率变化的影响
电力系统频率偏低偏高有哪些危害? 电力系统频率的频率变动会对用户、发电厂、电力系统产生不利的影响。1.对用户的影响：频率的变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量，雷达、电子计算机等会因频率过低而无法运行；2.对发电厂的影响：频率降低时，风机和泵所能提供的风能和水能将迅速减少，影响锅炉的正常运行；频率降低时，将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，减短叶片寿命甚至使其断裂。频率降低时，变压器铁耗和励磁电流都将增加，引起升温，为保护变压器而不得不降低其负荷；3.对电力系统的影响：频率降低时，系统中的无功负荷会增加，进而影响系统，使其电压水平下降。 当供电电路的频率偏高时，1、电动机的转速回高（ n=60f/p(1-&) )，当电动机转速增大时，其实际功率成倍增加，其结果电动机很容易过载烧毁；2、中国电气设备是按50赫兹设计的，如果大于其允许的频率数，电气原件容易损坏。当供电电路的频率偏低时，电动机转速会过低，会使有的设备不能正常工作，如水泵可能不出水，风机风量、风压过低。 频率变化对电力用户及电力系统的影响包括哪些? 对用户： 1、用户使用的电动机的转速与系统频率有关，频率变化将使电动机的转速变化，从而影响产品的质量。例如，纺织工业都会因为频率的变化出现次品。 2、近代工业，国防和科学技术都已经广泛使用的电子设备受到频率影响较大。 系统本身： 1、低频运行，会对发电机的叶片所受到的应力有影响。甚至引起共振，降低叶片寿命。 2、增大励磁电流，提高温升等。 系统频率的变化主要是引起负荷端异步电动机转速的变化。 如果频率降低的过多，将使电动机停止运转，会引起严重的后果。比如，火电厂的给水泵停止运转，将迫使锅炉停炉。另一方面，如楼上所讲，对于汽轮机在低频运行状态下时，会缩短汽轮机叶片的寿命，严重时会使叶片断裂。（这是因为汽轮机转子一般瘦长，转速较快，可达1500r/s,突然频率过低，会使叶片断裂）。 如果频率过高，则会出现失步等问题。 推荐楼主看《电力系统分析（上）》诸俊伟和《电力系统分析（下）》夏道止 电力系统频率变化的原因 频率主要和系统负荷有关。大型机组的投切、大功率负荷的变化都可能会引起电力系统频率的变化；发电量大于用电负荷时或有部分线路跳闸时，系统频率会升高，当负荷突增或发电机跳闸时，系统频率会下降。
对电力系统频率调整的综述
对电力系统频率调整的综述 摘要：频率和电压是电力系统运行的两大质量指标。若频率或电压不稳定,不仅给发电厂(变电站)及电力系统本身带来许多危害,而且更重要的是不能满足广大用户对电能质量的要求, 使用户的产品质量下降甚至报废。因此,当系统频率或电压变化时,各发电厂(变电站)值班人员应按照规定主动调整,使其恢复至规定范围内运行。 Abstract: the frequency and voltage is two quality index for power system operation. If the frequency or the voltage is not stable, not only for power plants (substation) and power system itself bring a lot of harm, but more important is can't satisfy the needs of the users of power quality, the user's product quality declining even scrapped. Therefore, when the system frequency or voltage changes, the power plant (substation) on duty personnel should take the initiative to adjust according to the regulation, make its restore to regulations within the scope of operation. 关键词：1.频率与有功功率平衡 2.频率的调整 3. 调整频率的必要性 正文： 一、频率与有功功率平衡 电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网损)的有功功率总和之间的平衡来维持的。 但是，电力系统的负荷是时刻变化的，从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内 ，就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。 频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规定，大容量电力系统的频率偏差不得超过，一些工业发达国家规定频率偏差不得超过。 二、频率的调整 电力系统的有功功率和频率调整大体可分为一次、二次、三次调整三种。一次调整或频率的一次调整指由发电机的调速器进行的，对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。二次调整或频率的二次调整指由发电机的调频器进行的，对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整。三次调整其实就是指按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，即责成各发电厂按事先给定的发电负荷曲线发电。在潮流计算中除平衡节点外其他节点的注入有功功率之所以可以给定，就是由于系统中大部分电厂属于这种类型。这类发电厂又称为负荷监视。至于潮流计算中的平衡节点，一般可取系统中担负调频任务的发电厂母线，这其实是指担负二次调频任务的发电厂母线。 1.频率的一次调整 /G G K P f =-?? 称为发电机的单位调节功率，以MW/Hz 或MW/（0.1Hz ）为单位。它的标幺值则是 */G N G G N GN GN P f K K f P P f ?=-=? 发电机的单位调节功率标志了随频率的升降发电机组发出功率较少或增加的多少。这个单位调节功率和机组的调差系数σ互为倒数。
电力系统有功功率与频率调整
电力系统有功功率与频率 调整
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＿＿ 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) 频率变化的危 害 .................................................................................................... (1) 电力系统负荷变动规律............................................................................. (1) 3 电力系统的频率特性...................................................................................... (2) 负荷的有功功率－频率静态特性电源的有功功率－频率静态特性同步发电机组的调试系统 .................................................................... .. (2) .................................................................... .. (4) ..................................................................... .. (4) 调速系统框 图 ................................................................................................ (4) 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) 频率的一次调 整 .................................................................................................... (6) 基本原 理 ................................................................................................ (6) 基本关 系 ................................................................................................ (6) 多机系统的一次调频......................................................................... (7) 频率的二次调 整 .................................................................................................... (9) 基本原 理 ................................................................................................ (9) 基本关 系： .............................................................................................. (10) 基本理 论： .............................................................................................. (10) 互联系统的（二次）频率调整 ...................................................................... (10) 基本关 系 ................................................................................................ (10) 注意要 点： .............................................................................................. (10) 调频与调压的关系 .................................................................................. (11) 频率变化对电压的影响电压变化会频率的影响....................................................................... .. (11) ....................................................................... .. (11)
电力系统频率调整及控制
12．１.1.１频率与有功功率平衡 电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗（包括网损）的有功功率总和之间的平衡来维持的。 但是,电力系统的负荷是时刻变化的,从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内 ,就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。 频率质量是电能质量的一个重要指标。中国《电力工业技术管理法规》规定，大容量电力系统的频率偏差不得超过，一些工业发达国家规定频率偏差不得超过。 说明电力系统元件及整个系统的频率特性，介绍电力系统调频的基本概念。 12.１.2．１负荷频率特性 负荷的频率静态特性:在没有旋转备用容量的电力系统中，当电源与负荷推动平衡时,则频率将立即发生变化。由于频率的变化，整个系统的负荷也将随着频繁率的的变化而变化。这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特性。 综合负荷与频率的关系可表示成： 由于电力系统运行中，频率一般在额定频率附近,频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线，如下图所示。
１２.1.2.2发电机组频率特性 发电机组的频率静特性:当系统频率变化时,发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性。 发电机组的功率频率静态特性如下图:在不改变发电机调速系统设定值时,发电机输出功率增加则频率下降，而当功率增加到其额定功率时，输出功率不随频率变化。图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性，而①和②表示发电机出力分别为ＰG1和PG2时对应的频率。
电力系统频率调整
电力系统频率及电压降低时的处理 频率和电压是电力系统运行的两大质量指标。若频率或电压不稳定,不仅给发电厂(变电站)及电力系统本身带来许多危害,而且更重要的是不能满足广大用户对电能质量的要求, 使用户的产品质量下降甚至报废。因此,当系统频率或电压变化时,各发电厂(变电站)值班人员应按照规定主动调整,使其恢复至规定范围内运行。 1 频率的调整 电力系统的频繁应经常保持50周/s。其偏差要求是:在300万千瓦以上的系统不得超过±0.2周/s;不足300万千瓦的系统不得超过±0.5周/s。频繁发生变化, 是由于系统中发电机的功率和用户的负荷不平衡所引起的。当系统负荷增加或发电机出力减少时, 频繁就要下降,相反,将会升高。由于电力系统的负荷经常不断地变化, 又由于发电机功率的改变往往受原动机的影响而不能完全适应系统负荷的变化, 因此频繁的波动是不可避免的。在电力系统中,为了保证频繁的稳定,中心调度通常将发电厂分为第一调频厂、第二调频厂及负荷监视厂三类, 并事先给予各发电厂日负荷曲线。调频厂的主要任务是及时调整系统的频繁, 使它保持在允许范围内。为了完成这一任务,调频厂经常在高峰负荷到来前要开炉并机, 而在低峰期间停机压炉。若在条件时,调频厂选为水电厂较为理想。因为水轮发电机组,从起动到并列带上满负荷,只需1.5min～2min时间。各负荷监视厂,同样必须按调度员预发的负荷曲线来调整。只有全网各发电厂互相配合,才能保证频繁在允许范围之内。频繁的调整,一般采用人工调节,即当系统频率降低时, 值班人员应向增加方向操作调速开关,开大汽轮机的调速汽门,增加其进汽量,从而使频率增加,当系统频率增高时,操作方向相反。 2 电力系统频率降低的处理 当电力系统频率降低时, 应按下列程序进行处理。 (1)当电力系统的频率低至49.5周/s以下,但在48周/s以上时,各发电厂值班人员无须等待调度员的命令, 应自行增加发电厂出力。直至频率恢复到49.5周/s以上,或达到发电厂运行中机组的最大可能出力为止,同时并应将此事报告值班调度员。对于与系统联系较弱的发电厂, 增加出力可能使联络线过负荷, 则应根据联
防止电力系统频率崩溃的紧急控制
防止电力系统频率崩溃的紧急控制 摘要 防止电力系统频率崩溃是防止系统大面积停电的一项重要措施。系统频率崩溃往往由于系统频率降低情况超出发电机组承受能力，形成连锁反应所致。本文根据国内外大量研究成果，讨论了机组在频率异常时的运行能力，分析了系统在低频减负荷等紧急控制作用下的频率特性及其与机组特性协调的问题，给出了有关的实用分析计算方法和计算示例。 关健词:系统频率降低；连锁反应；频率调整。 Abstract Prevent frequency collapse of electric power system is an important measure to prevent the system to a large area blackout. System frequency collapse often due to system-frequency reduced circumstances beyond generating units capacity, creating a chain reaction caused by. According to many research achievements at home and abroad, discussed the operation ability in the abnormal frequency when the unit, analyzes the system frequency character is ti c in low frequency burden load emergency control under the action of unit and its coordination with the characteristics of the problem, gives the calculation method and calculation of relevant practical example. Keywords: Reduces the frequency of the system;A chain reaction;Frequency adjustment.