你的位置: 首页 > 电力配电 > 电力配电知识

电力系统的频率调整

2017-01-06 17:03:34 | 人围观 | 评论:

1、一次调频
  正常运行点:A点 (f1 , P1)。
  当用电设备容量突然增加ΔPL0,即PL => PL’时,由于调速器动作,工作点由A => B,频率偏移:Δf = f2 - f1 <0。
  
  如果调速器不动作,或机组满载,则f1 => f3
  
  当工作点由A => B,由于负荷的频率调节效应导致的功率变化量为:
  ΔPL= KLΔf (Δf<0 => ΔPL<0)
  所以负荷功率实际增加量仅为:
  ΔPL0+ΔPL =ΔPL0+KLΔf
  发电机功率实际增加量为:ΔPG =P2 P1= - KG Δf
  
  功率平衡 => ΔPG =ΔPL0 +ΔPL ,ΔPL0= ΔPG - ΔPL = - (KG +KL)Δf , - ΔPL0 / Δf = KG +KL= KS => 系统的单位调节功率,MW/Hz
  标幺值:
  ΔPL0 /Δf = KG* PGN/fN +KL* PLN/fN
  PGN与PLN之差为备用容量(热备用)。
  如果机组满载,即备用容量为0,则PL增加时,KG =0。
  [例1]某系统总负荷为50MW,运行在50Hz,KL*=2.5,系统发电机总容量为100MW,调差系数σ%=2.5。当用电设备容量增加5MW时,系统的频率变为多少?实际负荷增量是多少?
  解:KG* =100/σ% =100/2.5=40,
    KG = KG* PGN/fN =40 × 100 /50=80 MW/Hz,
    KL = KL* PLN/fN =2.5 × 50 /50=2.5 MW/Hz,
    代入 - ΔPL0 / Δf = KG +KL, 得:
    Λf = - 5 / (80 + 2.5) = - 0.0606 Hz,系统的频率变为:50 - 0.0606 =49.9394Hz
    实际负荷增量是:ΔPG = - KG Δf = -80 × (- 0.0606)=4.8MW
  (如果系统发电机总容量为50MW?)
  n台机组并列运行时,如果系统频率变化,则各机组功率增量:
  ΛPGi = - KGiΛf , i=1,2,…,n。
  n台机组输出功率的总增量为:
  
  n台机组的等值单位调节功率为:
  
  这时,仍有:
  - ΛPL0 /Λf = K+KL
  
  可见:
  ・K>>KGi , 有利于调频;
  ・如果第j台机组满载,则PL增加时, KGj =0。
  [例2]某系统中有四台发电机组并列运行,向负荷PL供电。已知各机组容量均为100MW,调差系数σ%=4;负荷KL*=1.5。当PL=320MW时,运行在50Hz。当负荷容量增加50MW时,在下列情况下,系统的频率变为多少?机组出力各是多少?
  (1)机组平均分配负荷;
  (2)两台机组满载,另两台机组平均分配余下负荷;
  (3)一台机组满载,另三台机组平均分配余下负荷,但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷。
  解:(1)机组平均分配负荷,均为80MW,未满载。
    KG* =100/σ% =100/4=25,
    KG = KG* PGN/fN =25 × 100 /50=50 MW/Hz,
    KL = KL* PLN/fN =1.5 × 320 /50=9.6 MW/Hz,
    代入 - ΔPL0 /Δf = 4KG +KL, 得:
    Δf = - 50 / (4 ×50 + 9.6) = - 0.239 Hz,
    系统的频率变为:
    50 - 0.239 =49.761Hz
     各机组实际功率增量是:
    ΔPG = - KGΔf = -50 × (- 0.239)=11.95MW
     各机组出力为:
    PG = 80+11.95=91.95MW
    (2)两台机组满载,不再参加一次调频;另两台机组平均分配余下负荷,出力均为60MW,未满载。因此,
    - ΔPL0 /Δf = 2KG +KL, 得:
    Δf = - 50 / (2 ×50 + 9.6) = - 0.456 Hz,
      系统的频率变为:
    50 - 0.456 =49.544Hz
      未满载的两台机组实际功率增量是:
    ΔPG = - KGΔf = -50 × (- 0.456)=22.8MW
      这两台机组各自的出力为:
    PG = 60+22.8=82.8MW
    (3)一台机组满载,不再参加一次调频;另三台机组平均分配余下负荷,各自承担(320-100)/ 3 = 73.333MW,未满载,但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷,所以三台机组的可调容量为:
    ΔP =3 ×(80 - 73.333)=20MW 而负荷增加50MW,于是有
    ΔPL1=50 -20 =30MW的功率完全由负荷的频率调节效应承担,如图所示。
    
   因此,由 - ΔPL1 / Δf = KL, 得:
   Δf = - 30 / 9.6 = - 3.125 Hz,系统的频率变为:50 3.125 =46.845Hz
   最后,一台机组满载,其它机组均承担80MW的负荷。
   
  本例总结




标签:
序号参加一次调频的机组频率偏移(Hz)
台数
可调整的容量(MW)
(1)
4
80
-0.239
(2)
2
80
-0.456
(3)
0
0
-3.125