1、2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整1 13-1 13-1 頻率調整必要性頻率調整必要性 13-2 13-2 電力系統頻率特性電力系統頻率特性 13-3 13-3 電力系統頻率調整電力系統頻率調整 第十三章第十三章 電力系統的有功功率和頻率調整電力系統的有功功率和頻率調整2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整213-1 13-1 頻率調整必要性頻率調整必要性 A A 頻率對電力用戶的影響頻率對電力用戶的影響 (1)(1)電力系統頻率變化會引起異步電動機轉速變化電力系統頻

2、率變化會引起異步電動機轉速變化, , 出現次出現次品和廢品。品和廢品。 （2 2）電力系統頻率波動會影響某些測量和控制用的電子設備）電力系統頻率波動會影響某些測量和控制用的電子設備的準確性和性能的準確性和性能, ,頻率過低時有些設備甚至無法工作。頻率過低時有些設備甚至無法工作。 （3 3）電力系統頻率降低將使電動機的轉速和輸出功率降低）電力系統頻率降低將使電動機的轉速和輸出功率降低, ,導導致其所帶動機械的轉速和出力降低致其所帶動機械的轉速和出力降低, ,影響電力用戶設備的正常影響電力用戶設備的正常運行。運行。次品、T:12maxffTTst1 1、電力系統頻率控制的必要性、電力系統頻率控制的

3、必要性工作重載，電動機無法正常T:12ffTst2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整3 B B 頻率對電力系統的影響頻率對電力系統的影響頻率下降時頻率下降時, ,汽輪機葉片的振動會變大。汽輪機葉片的振動會變大。頻率下降到頻率下降到47-48Hz47-48Hz時時, ,火電廠由異步電動機驅動的輔機火電廠由異步電動機驅動的輔機（如送風機）的出力隨之下降（如送風機）的出力隨之下降, ,從而使火電廠發電機發出從而使火電廠發電機發出的有功功率下降。不能及時制止的有功功率下降。不能及時制止, , 出現頻率雪崩會造成出現頻率雪崩會造成大面積停電

4、大面積停電, ,甚至使整個系統瓦解。甚至使整個系統瓦解。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整4發電廠的廠用機械多使用異步電動機帶動的，系統頻率發電廠的廠用機械多使用異步電動機帶動的，系統頻率降低將使電動機功率降低，影響電廠正常運行。降低將使電動機功率降低，影響電廠正常運行。電力系統頻率下降時電力系統頻率下降時, ,異步電動機和變壓器的勵磁電流增異步電動機和變壓器的勵磁電流增加加, ,使無功消耗增加使無功消耗增加, ,引起系統電壓下降。引起系統電壓下降。電壓崩潰不變:=VQIVffEVmmPn2ff2022-4-10第十三章第十三章

5、 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整5 A A 維持電力系統頻率在允許范圍之內維持電力系統頻率在允許范圍之內 電力系統頻率是靠電力系統內并聯運行的所有發電機電力系統頻率是靠電力系統內并聯運行的所有發電機組發出的有功功率總和與系統內所有負荷消耗組發出的有功功率總和與系統內所有負荷消耗( (包括網損包括網損) )的有功功率總和之間的平衡來維持的。但是電力系統的負的有功功率總和之間的平衡來維持的。但是電力系統的負荷是時刻變化的荷是時刻變化的, ,從而導致系統頻率變化。為了保證電力從而導致系統頻率變化。為了保證電力系統頻率在允許范圍之內，就是要及時調節系統內并聯運系統頻率

6、在允許范圍之內，就是要及時調節系統內并聯運行機組有功功率。行機組有功功率。 2 2、電力系統有功功率控制的必要性、電力系統有功功率控制的必要性2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整6 當系統頻率在額定值附近時，雖然頻率滿足要求，但當系統頻率在額定值附近時，雖然頻率滿足要求，但沒有說明哪些機組參與并聯運行，并聯運行的機組各應該沒有說明哪些機組參與并聯運行，并聯運行的機組各應該發多少有功功率。電力系統有功功率控制的任務之一就是發多少有功功率。電力系統有功功率控制的任務之一就是要解決這個問題。這就是電力系統經濟調度問題。要解決這個問題。這

7、就是電力系統經濟調度問題。 B B 提高電力系統運行的經濟性提高電力系統運行的經濟性 2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整7 電力系統的規模在不斷地擴大電力系統的規模在不斷地擴大, ,已經出現了將幾個區域電已經出現了將幾個區域電力系統聯在一起組成的聯合電力系統，有的聯合電力系統實力系統聯在一起組成的聯合電力系統，有的聯合電力系統實行分區域控制，要求不同區域系統間交換的電功率和電量按行分區域控制，要求不同區域系統間交換的電功率和電量按事先約定的協議進行。這時電力系統有功功率控制要對不同事先約定的協議進行。這時電力系統有功功率控制要對

8、不同區域系統之間聯絡線上通過的功率和電量實行控制。區域系統之間聯絡線上通過的功率和電量實行控制。 C C 保證聯合電力系統的協調運行保證聯合電力系統的協調運行2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整8 為什么為什么P P和和f f聯系起來聯系起來 有功功率平衡有功功率平衡 調頻原理調頻原理 調頻方法和措施調頻方法和措施3 3、本章的主要內容、本章的主要內容2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整9事故分析19721972年年7 7月月2020日，浙江電網因常湖線輸送功率日，浙

9、江電網因常湖線輸送功率過大，導致發熱弛度增大，而對低壓線放電，過大，導致發熱弛度增大，而對低壓線放電，繼電保護動作跳閘造成系統穩定破壞，頻率急繼電保護動作跳閘造成系統穩定破壞，頻率急劇下降，結果造成浙江電網全面瓦解，全省約劇下降，結果造成浙江電網全面瓦解，全省約71.571.5的用戶停電的用戶停電 19721972年年7 7月月2727日，湖北電網因繼電保護誤動作，日，湖北電網因繼電保護誤動作，武漢電網頻率急劇下降，迫使青山、黃石兩個武漢電網頻率急劇下降，迫使青山、黃石兩個電廠全停。電廠全停。 瑞典南部系統，于瑞典南部系統，于19831983年年1212月月2727日因斯德哥爾日因斯德哥爾摩西

10、北部的海爾邁變電所進行倒閘操作時設備摩西北部的海爾邁變電所進行倒閘操作時設備損壞造成單相接地故障，使幾條線路切除造成損壞造成單相接地故障，使幾條線路切除造成電壓大幅度降低。后來甚至發展到南北電網解電壓大幅度降低。后來甚至發展到南北電網解列，頻率和電壓急劇下降，南部電網完全崩潰列，頻率和電壓急劇下降，南部電網完全崩潰而大面積停電，事故損失達而大面積停電，事故損失達50005000萬美元萬美元 2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整10 13-2 13-2 電力系統頻率特性電力系統頻率特性 一、電力系統綜合負荷的靜態頻率特性一、電力系統

11、綜合負荷的靜態頻率特性二、發電機組和電力系統等效發電機組的二、發電機組和電力系統等效發電機組的 功率頻率靜態特性功率頻率靜態特性三、電力系統的頻率特性三、電力系統的頻率特性2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整11系統負荷組成系統負荷組成圖圖13-1 13-1 有功功率負荷的變化有功功率負荷的變化1 1第一種負荷分量；第一種負荷分量；2 2第二種負荷分量第二種負荷分量3 3第三種負荷分量第三種負荷分量4 4實際的負荷變化曲線實際的負荷變化曲線1.1. 變化幅度很小，變化周期較短（一變化幅度很小，變化周期較短（一般為般為10s10s以

12、內）的負荷分量；以內）的負荷分量；2.2. 變化幅度較大，變化周期較長（一變化幅度較大，變化周期較長（一般為般為10s10s3min3min）的負荷分量，屬）的負荷分量，屬于這類負荷的主要有電爐，延壓機于這類負荷的主要有電爐，延壓機械，電氣機車等；械，電氣機車等；3.3. 變化緩慢的持續變動負荷，引起負變化緩慢的持續變動負荷，引起負荷變化的原因主要是工廠的作息制荷變化的原因主要是工廠的作息制度，人民的生活規律，氣象條件的度，人民的生活規律，氣象條件的變化等。變化等。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整12頻率的調整頻率的調整n負荷

13、的變化將引起頻率的相應變化。第一種變化負荷負荷的變化將引起頻率的相應變化。第一種變化負荷引起的頻率偏移將由發電機組的調速器進行調整。這引起的頻率偏移將由發電機組的調速器進行調整。這種調整通常稱為種調整通常稱為頻率的一次調整頻率的一次調整。n第二種變化負荷引起的頻率變動僅靠調速器的作用往第二種變化負荷引起的頻率變動僅靠調速器的作用往往不能將頻率偏移限制在容許的范圍之內，這時必須往不能將頻率偏移限制在容許的范圍之內，這時必須有調頻器參與頻率調整，這種調整通常稱為有調頻器參與頻率調整，這種調整通常稱為頻率的二頻率的二次調整次調整。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電

14、力系統的有功功率平衡和頻率調整131 1、負荷分類（有功功率與頻率的關系）、負荷分類（有功功率與頻率的關系）1.1.與頻率變化無關的負荷，如照明、電弧爐、電阻爐和整與頻率變化無關的負荷，如照明、電弧爐、電阻爐和整流負荷等。流負荷等。2.2.與頻率的一次方成正比的負荷，負荷的阻力矩等于常數與頻率的一次方成正比的負荷，負荷的阻力矩等于常數的屬于此類，如球磨機、切削機床、往復式水泵、壓縮的屬于此類，如球磨機、切削機床、往復式水泵、壓縮機和卷揚機等。機和卷揚機等。3.3.與頻率的二次方成正比的負荷，如變壓器中的渦流損耗。與頻率的二次方成正比的負荷，如變壓器中的渦流損耗。4.4.與頻率的三次方成正比的負

15、荷，如通風機、靜水頭阻力與頻率的三次方成正比的負荷，如通風機、靜水頭阻力不大的循環水泵等。不大的循環水泵等。5.5.與頻率的更高次方成正比的負荷，如靜水頭阻力很大的與頻率的更高次方成正比的負荷，如靜水頭阻力很大的給水泵。給水泵。一、電力系統綜合負荷的靜態頻率特性一、電力系統綜合負荷的靜態頻率特性2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整14n負荷靜特性：一組描述負荷功率隨節點電壓和頻率變化的代負荷靜特性：一組描述負荷功率隨節點電壓和頻率變化的代數方程式。數方程式。PPa Ub UcdfQQa Ub UcdfHHpHpHppHHqHqHq

16、q020211()()()()u式中式中a a、b b、c c分別描述了負荷中恒定阻抗、恒定電流和恒分別描述了負荷中恒定阻抗、恒定電流和恒定功率等成分所占的百分比，定功率等成分所占的百分比，d d為負荷的頻率調節效應系數為負荷的頻率調節效應系數。u各參數可以根據實驗得到的負荷靜態特性曲線獲得，也各參數可以根據實驗得到的負荷靜態特性曲線獲得，也可由對各種典型負荷靜特性的綜合得到。可由對各種典型負荷靜特性的綜合得到。 2 2、系統的負荷功率與頻率的關系：、系統的負荷功率與頻率的關系：2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整15電力系統負荷

17、與頻率的關系：電力系統負荷與頻率的關系：2210)()(NDNNDNDNDffPaffPaPaP1210naaaa 電力系統綜合負荷由各種各樣的負荷組成。這些負電力系統綜合負荷由各種各樣的負荷組成。這些負荷吸取的有功功率有的與頻率無關，有的與頻率的一次荷吸取的有功功率有的與頻率無關，有的與頻率的一次方成正比，有的與頻率的二次方成正比，有的與頻率的方成正比，有的與頻率的二次方成正比，有的與頻率的更高次方成正比。但有：更高次方成正比。但有：2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整16用標么值表示為（用標么值表示為（P PDNDN、f fN

18、 N）NDNDDnnDfffPPPfafafaaP*2*2*102022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整173 3、負荷有功頻率的靜態頻率特性、負荷有功頻率的靜態頻率特性 在額定頻率附近，負荷的靜態頻率特性近似為直線在額定頻率附近，負荷的靜態頻率特性近似為直線 負荷的靜態頻率特性曲線的斜率稱為負荷的頻率負荷的靜態頻率特性曲線的斜率稱為負荷的頻率調節效應系數調節效應系數K KD D。P PD DO Of fP PDNDNf fN NDNNDNDNDDDDDPfKffPPfPKfPtgK/*2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有

19、功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整18n實際系統中實際系統中K KD D* *1 13 3u頻率變化頻率變化1 1，負荷有功功率相應變化（，負荷有功功率相應變化（1 13 3）n調度部門必須掌握的一個數據，考慮按頻率減負荷方調度部門必須掌握的一個數據，考慮按頻率減負荷方案和低頻率事故時用一次切除負荷來恢復頻率的計算案和低頻率事故時用一次切除負荷來恢復頻率的計算依據。依據。u低頻減載是電力系統抑制頻率下降、維持系統頻率穩定的有效方低頻減載是電力系統抑制頻率下降、維持系統頻率穩定的有效方法，控制電力系統一般故障及大面積復雜故障重要而有效的手段。法，控制電力系統一般故障及大面積復雜

20、故障重要而有效的手段。合理而快速地切除負荷或解列，可以使整個電網在最短的時間內合理而快速地切除負荷或解列，可以使整個電網在最短的時間內恢復至穩定運行狀態。恢復至穩定運行狀態。 不同電力系統或同一電力系統不同時刻的不同電力系統或同一電力系統不同時刻的K KD D、K KD D* *都可都可能不同，是不能控制的。能不同，是不能控制的。DNNDNDNDDDPfKffPPfPK=/=*2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整19二、發電機組的功率頻率靜態特性二、發電機組的功率頻率靜態特性n 發電機的頻率是由原動機的調速系統來實現的。當發電機的

21、頻率是由原動機的調速系統來實現的。當系統有功功率平衡遭到破壞，引起頻率變化時，原動系統有功功率平衡遭到破壞，引起頻率變化時，原動機的調速系統將自動改變原動機的進汽機的調速系統將自動改變原動機的進汽( (水水) )量，相應量，相應增加或減少發電機的出力。當調速器的調節過程結束，增加或減少發電機的出力。當調速器的調節過程結束，建立新的穩態時，發電機的有功功率與頻率之間的關建立新的穩態時，發電機的有功功率與頻率之間的關系，稱為發電機組的有功功率頻率靜態特性。系，稱為發電機組的有功功率頻率靜態特性。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整20

22、1.1.測轉速元件測轉速元件離心飛擺及其附件；離心飛擺及其附件；2.2.放大元件一錯油門；放大元件一錯油門；3.3.執行機構一油動機；執行機構一油動機；4.4.轉速控制機構或稱同步器轉速控制機構或稱同步器圖圖原動機調速系統示意圖原動機調速系統示意圖1.自動調速系統原理簡介自動調速系統原理簡介2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整21 xC E D C B A PC、xA 調頻器 齒輪組 原動機軸 油動 機主 活塞 油缸 錯油門 高壓油 汽門 蒸汽 飛球 1.自動調速系統原理簡介自動調速系統原理簡介2022-4-10第十三章第十三章

23、電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整22n頻率一次調整：變化幅度很小，變化周期比較短的負荷分頻率一次調整：變化幅度很小，變化周期比較短的負荷分量，它所引起的頻率偏移可以由發電機組調速器調整。量，它所引起的頻率偏移可以由發電機組調速器調整。n當頻率一次調整結束后，所得發電機的輸出功率與頻率關當頻率一次調整結束后，所得發電機的輸出功率與頻率關系系機組有功功率與頻率靜特性。機組有功功率與頻率靜特性。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整23圖圖 發電機組的發電機組的功率功率- -頻率靜態特性頻率靜態特性o oP

24、 PG GP PGNGNf ff f0 0f fN N1 12 22.2.發電機組靜態調差系數發電機組靜態調差系數2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整24 由此可見，發電機組和等效發電機組的功率頻率靜由此可見，發電機組和等效發電機組的功率頻率靜態特性都是向下傾斜的，其程度用調差系數表示：態特性都是向下傾斜的，其程度用調差系數表示： NGNNNfPPPffPfPPff/1212n* *表征機組負荷變化后相應轉速（表征機組負荷變化后相應轉速（f f）偏移的程度。）偏移的程度。調差系數也叫調差率調差系數也叫調差率。n* *0.050.0

25、5，如負荷改變如負荷改變1 1，頻率將偏移頻率將偏移0.050.05；如負；如負荷改變荷改變2020，則頻率偏移則頻率偏移1 1。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整25n調差系數的倒數就是機組的單位調節功率調差系數的倒數就是機組的單位調節功率nK KG G* *機組單位調節功率機組單位調節功率表征頻率發生單位變化后，表征頻率發生單位變化后，機組輸出功率的變化量。機組輸出功率的變化量。n* *、K KG G* *可控的（可整定的）可控的（可整定的）GNNGGNNGGGGPfKPffPKfPK=1=1=1=*負號表示頻率下降時，發電

26、機組的有功出力增加。負號表示頻率下降時，發電機組的有功出力增加。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整26n電力系統主要由發電機、輸電網絡和負荷組成。電力系統主要由發電機、輸電網絡和負荷組成。n把輸電網絡的損耗看成負荷的一部分，則電力系統是把輸電網絡的損耗看成負荷的一部分，則電力系統是由兩個環節組成的閉環系統。發電機組的功率頻率特由兩個環節組成的閉環系統。發電機組的功率頻率特性和負荷的功率頻率特性的交點就是電力系統的頻率性和負荷的功率頻率特性的交點就是電力系統的頻率的穩定運行點。的穩定運行點。三、電力系統的頻率特性三、電力系統的頻率

27、特性2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整27OPPG(f)P1ff2f1abP2PD(f)PD(f)cPD0PGPDn原始運行狀態原始運行狀態P PD D(f(f) )，和發電機組靜特性交點，和發電機組靜特性交點a a。n負荷增加負荷增加P PD0D0，特性曲線變為，特性曲線變為P P D D(f(f) )，新的運行點，新的運行點b b。012ffffKPGGfKPDD發電機組的功率輸出的增量：發電機組的功率輸出的增量：負荷的頻率調節效應產負荷的頻率調節效應產生的負荷功率變化：生的負荷功率變化：頻率變化：頻率變化：2022-4-1

28、0第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整28OPPG(f)P1ff2f1abP2PD(f)PD(f)cPD0PGPDfKPPPDDD0D0頻率下降時頻率下降時GD0PPPD負荷功率的實際增量：負荷功率的實際增量：一臺機組的單位調節功率。一臺機組的單位調節功率。l在輸出功率變動值在輸出功率變動值PG相同的條件下，多臺機組并列運行時相同的條件下，多臺機組并列運行時的頻率變化比一臺機組運行時的要小得多。的頻率變化比一臺機組運行時的要小得多。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整34 求出了求出了

29、n n臺機組的等值調差系數和等值單位調節功率臺機組的等值調差系數和等值單位調節功率后，就可像一臺機和等值單位調節功率組時一樣來分析后，就可像一臺機和等值單位調節功率組時一樣來分析頻率的一次調整。頻率的一次調整。算出負荷功率初始變化量算出負荷功率初始變化量P PD0D0引起的頻率偏差。而各臺引起的頻率偏差。而各臺機組所承擔的功率增量則為機組所承擔的功率增量則為或或由上式可見，調差系數越小的機組增加的有功出力（相由上式可見，調差系數越小的機組增加的有功出力（相對于本身的額定值）就越多。對于本身的額定值）就越多。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平

30、衡和頻率調整352022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整362022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整372022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整382022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整392022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整402022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率

31、調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整41頻率一次調整小節頻率一次調整小節1.1.整定過小，整定過小，K KG G* *整定過大，設整定過大，設0 0，K KG G* *：負荷的變：負荷的變動不會引起頻率的變動，從而保證頻率恒定。但負荷變化動不會引起頻率的變動，從而保證頻率恒定。但負荷變化量在各發電機組的分配無法固定，使得各機組的調速系統量在各發電機組的分配無法固定，使得各機組的調速系統無法穩定工作。因此，為了調速系統的穩定性，不能采用無法穩定工作。因此，為了調速系統的穩定性，不能采用過小的調差系數過小的調差系數或者過大的單位調節功率或者過大的單位調節功率K KG G* *。2.2.整定過大，整

32、定過大，K KG G* *整定過小，設整定過小，設，K KG G* *0 0：無法保證：無法保證頻率質量。頻率質量。 K K* *=K=KD D* *。 K KD D* *很小，發電機又不可能增加輸出，很小，發電機又不可能增加輸出，所以當負荷增加，頻率下降很嚴重。所以當負荷增加，頻率下降很嚴重。3.3.增加備用容量，可增加增加備用容量，可增加k kr r，k kr r=P=PGNGN/P/PDNDN, , k kr rkk* *, ,從而提高系從而提高系統的單位調節容量。備用容量是有限的，備用容量過大時統的單位調節容量。備用容量是有限的，備用容量過大時發電機設備得不到充分利用。發電機設備得不到

33、充分利用。n變化幅度較大、變化周期長的負荷，僅靠變化幅度較大、變化周期長的負荷，僅靠調速器調速器的作用，的作用，往往不能降頻率限制到容許的范圍內，必須有往往不能降頻率限制到容許的范圍內，必須有調頻器（同調頻器（同步器）步器）參與調頻參與調頻電力系統頻率的二次調整。電力系統頻率的二次調整。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整42二、電力系統頻率二次調整二、電力系統頻率二次調整n為什么要進行頻率的二次調整？為什么要進行頻率的二次調整？DGKKK*DGrKKkK 所以系統的功頻特性為基礎的頻率一次調整的作用是有所以系統的功頻特性為基礎的

34、頻率一次調整的作用是有限的，只適用于負荷變化幅度很小、變換周期較短的變化負限的，只適用于負荷變化幅度很小、變換周期較短的變化負荷。因此，必須進行頻率的二次調整，以實現頻率的無差調荷。因此，必須進行頻率的二次調整，以實現頻率的無差調節。節。無差調節：負荷變動時，原動機轉速或者頻率保持不變。無差調節：負荷變動時，原動機轉速或者頻率保持不變。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整43同步器二次調頻同步器二次調頻1.1.測轉速元件測轉速元件離心飛擺及其附件；離心飛擺及其附件；2.2.放大元件一錯油門；放大元件一錯油門；3.3.執行機構一油動

35、機；執行機構一油動機；4.4.轉速控制機構或稱同步器轉速控制機構或稱同步器2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整44u頻率的頻率的“二次調整二次調整”，也就是通常所說的，也就是通常所說的“頻率調整頻率調整”。手動控制同步器的稱為手動控制同步器的稱為“人工人工”調頻調頻自動調頻裝置控制的稱為自動調頻。自動調頻裝置控制的稱為自動調頻。u調整的結果：功頻靜特性調整的結果：功頻靜特性平行右移平行右移1 1。u負荷降低：功頻靜特性平負荷降低：功頻靜特性平行左移行左移3 32022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力

36、系統的有功功率平衡和頻率調整45n圖圖13-8 13-8 頻率的二次調整頻率的二次調整2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整46 當系統負荷變化較大，通過改變發電機調速系統的當系統負荷變化較大，通過改變發電機調速系統的設定值使系統頻率恢復到規定范圍內的頻率調整稱為頻設定值使系統頻率恢復到規定范圍內的頻率調整稱為頻率的二次調整。率的二次調整。 電力系統頻率的二次調整任務是由調頻發電廠中的電力系統頻率的二次調整任務是由調頻發電廠中的發電機組承擔的。發電機組承擔的。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功功率平衡和頻率調整電力系統的有功功率平衡和頻率調整47一次調頻和二次調頻的特點和區別：一次調頻和二次調頻的特點和區別：n電力系統的一次調頻是由于負荷引起的偏移，由發電機組電力系統的一次調頻是由于負荷引起的偏移，由發電機組的的調速器調速器進行調整，它是一種有差調節，不能恢復到原有進行調整，它是一種有差調節，不能恢復到原有的；而二次調頻是必須有的；而二次調頻是必須有調頻器調頻器參與頻率調整，可以實現參與頻率調整，可以實現的無差調節。的無差調節。2022-4-10第十三章第十三章 電力系統的有功