1、復習提問：1、 KL=1.5的含義是什么？2、s%=5的含義是什么？3、發電機的單位調節功率KG是不可以整定的。（ ）4、負荷的頻率調節效應系數KL是可以整定的。（ ）5、當頻率下降時，系統負荷消耗的有功功率將減少。（ ）復習思考1. 電力系統綜合負荷頻率靜態特性曲線，它說明（ ）A負荷增加或減少，則系統頻率隨之上升或下降B頻率上升或下降，則負荷吸收功率隨之減少或增加C頻率上升或下降，則負荷吸收功率隨之增加或減少D負荷增加或減少，則系統頻率隨之下降或上升2、發電機組功率頻率靜態特性曲線，它說明（ ）A頻率上升或下降，發電機調頻器動作，使發電機發出的功率隨之減少或增加B頻率上升或下降，發電機調速

2、器動作，使發電機發出的功率隨之減少或增加C頻率上升或下降，發電機調速器動作，使發電機發出的功率隨之增加或減少5.4 電力系統的頻率調整 現代電力系統中所有并列運行的的發電機組都裝有調速器，當系統負荷變化時，有可調容量機組的調速器均將自動反應系統頻率的變化，按照各自的靜態特性及時調節處理，使有功功率重新達到平衡，以保證頻率的偏移在一定范圍之內。因此，電力系統的頻率調整是發電機組功頻特性和負荷功頻特性綜合作用的結果。頻率調整一次調整:由發電機組的調速器進行的 對第一種負荷變動引起的頻率偏移的調整 二次調整:由發電機的調頻器進行的、 對第二種負荷變動引起的頻率偏移的調整 三次調整:按最優化準則分配第

3、三種有 規律變動的負荷，即責成各發電廠 按事先給定的發電荷曲線發電。一、頻率的一次調整（調速器作用）P2 f1PNDPL0DPGDPLacPGffNP1PLbDf=f1-fN0由于頻率下降Df，發電機組的功率增加為：DPG=P2-P1=-KGDf由于頻率下降， 負荷由于其本身調節效應引起的功率減少為：DPL=KLDf0因此負荷實際的增加量為：DPL0+ DPL = DPL0+ KLDfP2 f1PNDPL0DPGDPLacPGffNP1PLb應等于發電機組的功率增加量，故DPG= DPL0+ KLDf稱為電力系統的功率-頻率靜特性系數（或稱為系統的單位調節功率）單位為MW/Hz或上式說明：系統

4、的單位調節功率，取決于兩個方面，即發電機的單位調節功率和負荷的單位調節功率。KS越大，同樣的負荷變化引起的頻率偏移越小，頻率也越穩定。但是若將調差系數整定的過小，負荷的變化不會引起頻率的變化，但這樣就出現負荷變化量在各發電機組間無法固定分配，從而照成各發電機調速系統不能穩定工作。因此為了保證調速系統本身運行的穩定性，不能采用過小 的調差系數或過大的單位調節功率。負號說明，當負荷增加時，經過一次調頻，頻率有所下降并且可以看出一次調頻為有差調頻。兩邊同時除以PLN/fN，可以導出上式可以改寫為：r=PGN/PLN稱為系統的熱備用系數注意：取功率的增大或頻率的上升為正；為保證調速系統本身運行的穩定，

5、不能采用過大的單位調節功率；對于滿載機組，負荷增加時，不再參加調整。對于系統有若干臺機參加一次調頻：具有一次調頻的各機組間負荷的分配，按其調差系數即下降特性自然分配一次調頻是有差調節例5-4 某系統中50%的發電機組已滿載，其余25%的機組為火力發電機組，其功率靜特性系數KG1*=16.6，另外25%為水力發電機組， KG2*=25 ，系統的負荷頻率效應系數， KL*=1.6 ，試計算在下列情況下，當負荷功率增加5%時系統頻率的下降值。（1）火力發電廠備用10%，水力發電廠備用20%。（2）水、火力發電廠各有25%的備用容量。（3）火力發電廠全部滿載，水力發電廠備用容量為10%。（4）所有發電

6、廠全部滿載。解：（1）火力發電廠備用10%，水力發電廠備用20%先設系統發電機組總額定容量標幺值為1，系統的等值單位調節功率。再設系統額定頻率時總的負荷標幺值為1，則系統的備用系數當系統負荷增加5%時，系統頻率變化的標幺值為故此時系統的頻率為計算條件KSG*rKS*Df*f (Hz)（1）10.41.07512.78-3.91210-349.804（2）10.41.12513.3-3.75910-349.812（3）6.251.0258.006-4.12410-349.688（4）01.01.6-6.24510-348.438由以上結果我們可以得到以下結論：系統備用容量較多時，Ks*較大，對系

7、統的頻率穩定有利某電力系統中發電機的總容量為3475MW，系統總負荷為3300MW，負荷的單位調節功率KL*1.5，各臺發電機組的容量和調差系數分別為：水輪機： 100MWX5臺500MW，s2.5 75MWX5臺375MW，s 2.75汽輪機： 100MWX6臺600MW，s 3.5 50MWX20臺1000MW，s4.0較小容量汽輪機組合計 1000MW，s4.0試計算：(1) 全部機組都參加一次調整； (2)全部機組都不參加一次調整； (3) 僅水輪機組參加一次調整； (4) 僅水輪機組和20臺50MW的水輪機參加一次調整等四種情況下電力系統的單位調節功率KS（5）若負荷增加10%，在以

8、上四種情況下，頻率各下降多少？解：負荷的單位調節率：5X100MW水輪機:5X75MW水輪機:6X100MW汽輪機:20X50MW汽輪機:1000MW小容量汽輪機(1)全部機組都參加一次調整:(2)全部機組都不參加一次調整:(3)、僅水輪機組參加一次調整(4)、僅水輪機組和20臺50MW的水輪機參加一次調整補充（）若負荷增加10%，在以上三種情況下，頻率各下降多少？補充（3）若負荷增加10%，在以上情況下，頻率各下降多少？說明：系統的單位調節功率系數說明：負荷變化時，在原動機調速器和負荷本身的調節效應共同作用下系統的頻率隨之變化。為了保證調速系統本身運行的穩定性，不能采用過小的調差系數或過大的

9、單位調節功率二、電力系統頻率的二次調整 在實際電力系統中，基本上所有的機組都裝有自動調速系統，因此所有機組都參與一次調頻。當負荷變化時，雖然發電機組的自動調速系統能在一定程度上調節發電機的功率，使它們隨著負荷的變化而變化，但由于調速系統的調差系數不為零，是有差調節，因此，單靠機組的自動調速系統是不可避免地會產生較大的頻率偏差，而當負荷變化較大時，頻率偏差甚至會超過容許范圍。 為了保證負荷在有較大的變化時，使系統的頻率滿足要求，需要進一步調整發電機組的出力，使它們能更好地跟蹤負荷的變化，一邊將頻率偏差限制在容許變化范圍內，并能得到更高的頻率質量，就需要進行頻率的二次調整。 然而，頻率的二次調整，

10、既不是所有的機組都參與，也不是連續不斷地進行，而是每隔一段時間進行一次，其周期因系統而異，二次調頻是由發電機組的調頻器實現的，一般只由系統調頻廠即系統中的平衡節點的發電機組擔負的211.0PG*f*1.03DPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0aff1二、電力系統頻率的二次調整當負荷增加DPL0，若機組僅有一次調頻，運行點從a點下降至b點，頻率下降至f2。1、電力系統的二次調頻: 手動或自動調節調頻器使發電機組的頻率特性平行的上下移動機組進行二次調頻，操作調頻器，增發發電機組的功率，使機組運行功頻靜特性上移至PG，頻率上式到f1PGDPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0af

11、f1PGDPL0=DPG0+DPG - DPL發電機組二次調頻所增發的功率發電機組調速器所增發的功率負荷自身調節效應而減少的負荷功率DPL0=DPG0+DPG - DPL =DPG0-KGDf-KLDf系統的單位調節功率DPG0DPLcDPGedb f2PPLDPL0aff1PG當DPL0=DPG0，即二次調頻使發電機組的功率增量完全等于負荷的增量時，系統將實現無差調節。對于N臺機，且由第s臺機組擔負二次調整的任務，則：例：某電力系統中發電機的總容量為3475MW，系統總負荷為3300MW，負荷的單位調節功率KL*1.5，各臺發電機組的容量和調差系數分別為：水輪機： 100MWX5臺500MW

12、，2.5 75MWX5臺375MW，2.75汽輪機： 100MWX6臺600MW，3.5 50MWX20臺1000MW，4.0較小容量汽輪機組合計 1000MW， 4.0若負荷增加10%，僅水輪機組參加一次調整頻率下降多少？,若水輪機組還參加二次調頻，增發50MW,頻率又下降多少？如果要實現無差調節，發電機要增發多少功率？例P.130 若負荷增加10%，僅水輪機組參加一次調整,若水輪機組還參加二次調頻，增發50MW,頻率又下降多少？在上述情況下，二次調頻需增發多少功率,可實現無差調節？需增發330MW2、互聯系統的頻率調整由上述可見在進行頻率的二次調整時，系統負荷的增減基本上要由調頻機組或調頻

13、廠來承擔，如調頻廠不位于負荷中心，有可能出現在控制系統頻率的同時，通過聯絡線交換的有功功率超出允許值的情況，這樣就出現了在調整系統頻率的同時控制聯絡線上流通功率的問題。KADPGADPLAKBDPGBDPLBDPABKADPGADPLAKBDPGBDPLBDPAB聯合前：A系統DPLA-DPGA=-KADfAB系統DPLB-DPGB=-KBDfB聯合后，全系統的頻率應一致，即有：Df=DfA=DfB。通過聯絡現的由A向B系統輸送的交換功率為DPab。A系統DPLA+ DPab -DPGA=-KADfB系統DPLB - DPab -DPGB=-KBDf整理得：帶入上式得：系統B的功率缺額系統A的

14、功率缺額KGA=25KLDA=1.5P1500MW1000MWKGB=20KLDB=1.3A系統負荷增加100MW，試計算系統頻率變化量和聯絡線上的功率變化量1、A、B子系統機組都不參加一、二次調頻；2、A、B子系統機組都只參加一次調頻；例：3、 A、B子系統機組都只參加一次調頻，A系統有機組參加二次調頻，增發60MW；4、 A、B子系統機組都只參加一次調頻，B系統有機組參加二次調頻，增發60MW；5、 A子系統所有機組都參加一次調頻，并有部分機組參加二次調頻，增發60MW； B系統有一半機組參加一次調頻。解：首先將所有的單位調節功率換算為有名值KGA=750MW/HZKLDA=45MW/HZPKGB=400MW/HZKLDB=26MW/HZ三、 調頻廠的選擇 調頻廠須滿足的條件：調整的容量應足夠大；調整的速度應足夠快；調整范圍內的經濟性能應該好；注意系統內及互聯系統的協調問題。通過分析各種電廠的特點，調頻廠的選擇原則為：系統中有水電廠時，選擇水電廠做調頻廠；當水電廠不能做調頻廠時，選擇中溫中壓火電廠做