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電力系統(tǒng)分析輔導(dǎo)資料七 主 題： 第五章 電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)節(jié)（第1-2節(jié)） 學習時間： 2011年11月14日－11月20日 內(nèi) 容： 第五章 電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)節(jié) 這周我們將學習第五章中的第1-2節(jié)，請同學們準備好，學習馬上開始嘍。 概述 一、電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。如何保障正常、穩(wěn)態(tài)運行時的電能質(zhì)量和經(jīng)濟性問題，是我們考慮的重點問題之一。 二、衡量電能質(zhì)量的指標 衡量電能質(zhì)量的指標包括：頻率質(zhì)量、電能質(zhì)量和波形質(zhì)量，分別以頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率表示。 第一節(jié) 電力系統(tǒng)有功功率平衡的基本概念 一、頻率變化對用戶和發(fā)電廠及系統(tǒng)本身的影響 對用戶的影響：系統(tǒng)頻率的變化將引起工業(yè)用戶的電動機轉(zhuǎn)速的變化，這將影響產(chǎn)品的質(zhì)量。當頻率降低，使電動機有功功率降低，將影響所有的轉(zhuǎn)動機械的出力。頻率的不穩(wěn)定，將會影響電子設(shè)備的準確性。 對發(fā)電廠自身的影響：發(fā)電廠的廠用機械多使用異步電機帶動，系統(tǒng)頻率降低使電動機出力降低，若頻率降低過多，將使電動機停止運轉(zhuǎn)，會引起嚴重后果。 結(jié)論：頻率較大便宜對系統(tǒng)是有害的，如何保證系統(tǒng)頻率滿足要求？ 二、有功平衡和頻率變化的關(guān)系 發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩與功率關(guān)系 注意：原動機慣性大，有功調(diào)節(jié)慢，無法時刻保持與瞬變負荷及發(fā)電機定子功率的平衡，而只能保證動態(tài)平衡，相應(yīng)頻率也只能保持動態(tài)穩(wěn)定。 即：頻率微小偏差不可避免，但可控制在一定范圍之內(nèi)。 頻率變化反映機組的有功平衡關(guān)系，是機組有功調(diào)節(jié)的依據(jù)。 電力系統(tǒng)的有功平衡：發(fā)電機與負荷之間的電磁功率平衡，時刻平衡。 三、點了系統(tǒng)中有功功率的平衡和備用容量 1、有功功率負荷的變動及其調(diào)整 （1）有功功率的變動 不同周期的負荷有不同的變化規(guī)律： ①第一種變動幅度很小。周期又很短，這種負荷變動有很大的偶然性 ②第二種變動幅度較大，周期也較長，屬于這種負荷的主要有：電爐、壓延機械、電氣機車等帶有沖擊性的負荷變動 ③第三種變動基本上可以預(yù)計，其變動幅度最大，周期也最長，是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負荷變動。 調(diào)整手段 負荷預(yù)測 2、有功功率負荷的平衡和備用容量 有功功率平衡 備用容量 系統(tǒng)備用容量根據(jù)使用目的一般分為負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用；根據(jù)機組運行狀態(tài)的不同，又可分為熱備用和冷備用。 各種備用容量之間的關(guān)系 負荷備用（2%-5%）--熱備用 事故備用（5%-10%）--至少包括一部分熱備用（可含備用） 檢修備用（冷備用） 國民經(jīng)濟備用（冷備用） 第二節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的最優(yōu)分配 一、最優(yōu)分配的概念 如何進行提前分配 二、各類發(fā)電廠的特點及合理組合 1、各類發(fā)電廠的特點 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠主要有以下三類： 水利發(fā)電廠 火力發(fā)電廠 原子能發(fā)電廠（核電廠） 2、各類發(fā)電廠的合理組合 原則：①充分利用水源和核電 ②盡可能降低火電的單位煤耗，發(fā)揮高效機組的作用 ③盡量降低火力發(fā)電成本 ④根據(jù)上述原則，在夏季豐水期和冬季枯水期各類電廠在日負荷曲線中的安排示意圖，見下圖 三、有功功率負荷的最優(yōu)分配 1、基本概念 求解前提：必須先明確發(fā)電設(shè)備單位時間內(nèi)消耗的能源和發(fā)出有功功率之間的關(guān)系，即發(fā)電設(shè)備輸入和輸出的關(guān)系，該關(guān)系稱為：耗量特性。 2、耗量特性 一些重要概念： 耗量微增率 比耗量 發(fā)電設(shè)備的效率 重要概念比較 3、目標函數(shù)和約束 4、負荷分配問題的求解 本周要求掌握的內(nèi)容如下： 電力系統(tǒng)有功功率的平衡基本概念 電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配 習題： 多選題： 1、電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠主要有以下哪幾類（ ）。 A、火力發(fā)電廠 B、水利發(fā)電廠 C、原子能發(fā)電廠 D、備用發(fā)電廠 2、不同周期的負荷有不同的變化規(guī)律（ ）。 A、第一種變動幅度很小。周期又很短，這種負荷變動有很大的偶然性 B、第二種變動幅度較大，周期也較長，屬于這種負荷的主要有：電爐、壓延機械、電氣機車等帶有沖擊性的負荷變動 C、第三種變動基本上可以預(yù)計，其變動幅度最大，周期也最長，是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負荷變動。 D、以上說法都不正確 判斷題： 3、系統(tǒng)備用容量根據(jù)使用目的一般分為負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用；根據(jù)機組運行狀態(tài)的不同，又可分為熱備用和冷備用。 （ ） 答案： 1、 ＡＢＣ 2、 ＡＢＣ 3、 √