4
二．电力系统有功功率的平衡及备用 1.电力系统有功功率的平衡
正常情况下，电力系统中任一瞬间的频率在全系统是 一致的。系统频率决定于机组的转速。而发电机的转速决
定于原动机（如汽轮机）输入机械功率和发电机的输出 电磁功率，而电磁功率应时刻与系统中的有功功率 负荷及其损耗相等的，我们称之为有功功率的平衡。
13
四.综合负荷及发电机的有功功率—频率静特性
1.负荷的有功功率－频率静态特性
2
3
P D a 0 P D N a 1 P D N f fN a 2 P D N f fN a 3 P D N f fN
a a a a 1 0123
当频率偏离额定值不大时，负荷
17
•调频器的工作原理及调频特性
18
有调频器时发电机的有功功率——频率静态特性
频率二次调整：由调频器实现，是无差调节
19
五.电力系统频率的调整
1. 频率的一次调整
PG
PL´PO' NhomakorabeaP0'
ΔPL0
PL
P0
O
f0' f0
f
20
频率的一次调整简述 由于负荷突增，发电机组功率不能及时变动
而使机组减速，系统频率下降，同时，发电机组功 率由于调速器的一次调整作用而增大，负荷功率因 其本身的调节效应而减少，经过一个衰减的振荡过 程，达到新的平衡。
可分为热备用和冷备用或负荷备用、事故备用、检修 备用和国民经济备用等。
系统总备用容量：15%～20%最大发电负荷
8
备用容量的分类 按作用分： (1)负荷备用：满足负荷波动、计划外 的负荷增量2%~5% (2)事故备用：发电机因故退出运行而 预留的容量5%~10% (3)检修备用：发电机计划检修4%~5% (4)国民经济备用：满足工农业超计划 增长3%~5%
2. 第二种变动幅度较大，周期也较长，属于 这种负荷的主要有：电炉、压延机械、电 气机车等带有冲击性的负荷变动；
3. 第三种变动基本上可以预计，其变动幅度 最大，周期也最长，是由于生产、生活、 气象等变化引起的负荷变动。
11
根据负荷变化，电力系统的有功功率和频率 调整大体上也可分为：
1. 一次调频：由发电机调速器进行； 2. 二次调频：由发电机调频器进行； 3. 三次调频：优化准则，即由调度部门根据负
5
P G P L P S P
PG : 发电机发出有功功和率之 公式中： PL : 所有负荷的有功功和率之
P: 所有网损的有功功和率之 PG : 所有厂用电的有功之功和率
6
系统中有功负荷是随时变化的，导致发电机电磁功 率的变化，这时就需要调节原动机的机械功率，使功率 达到平衡（即频率调整）。但由于调节系统及发电机转 子的惯性，很难跟上发电机电磁功率的瞬时变化，这就 出现 了功率的不平衡。因此系统的频率无法严格维持恒 定。在经过频率振荡后，系统频率能稳定在额定频率附 近。
衡量运行经济性的主要指标为：煤耗量 和线损率
本章重点内容： 电力系统有功和频率的调整 电力系统无功和电压的调整
3
第一节 电力系统的有功功率和频率调整
一．频率变动对用户、系统的影响——调频必要性
对用户的影响
产品质量降低 生产率降低
对发电厂的影响
汽轮机叶片谐振 辅机功能下降
对系统的影响
互联电力系统解列 发电机解列
由此看出，电力系统的有功功率平衡与频率有密切 关系。为了保证频率偏差不超过规定值。系统除了满足负 荷的需要外，还应有一定的备用容量。
7
2.有功功率的电源备用容量
作用：为了保证供电可靠性及电能质量合格，系统电源 容量容量应大于最大发电负荷。
定义：备用容量 ＝ 系统可用电源容量 －最大发电负荷
有功功率电源容量：可投入发电设备的可发功率之和。 最大发电负荷：总最大负荷+总网损+总厂用电 系统的备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分。
有功－频率静态特性可用一条近
似直线来表示。（简化表达）
右图反映了负荷的频率调节 效应，表示负荷随频率变化。
14
2 发电机的有功功率－频率静态特性
发电机所带负荷变化时，发电机的转速就要 发生变化，频率也随之改变。为了维持系统频率 在一定范围，就需要进行频率的调整。调整系统 的频率主要是由原动机的自动调速系统实现。
调速器 自动调速系统
调频器
以下以机械调速系统——离心飞摆式为例： 15
• 调速器的工作原理及其调频特性
1 为转速测量元件— 离心飞摆及其附件； 2 为放大元件—错油 门(或称配压阀)； 3 为执行机构—油动 机(或称接力器)； 4 为转速控制机构或 称同步器(调频器)
16
有调速器时发电机的有功功率——频率静态特性 频率一次调整特性：由调速器实现，是有差调节
第四章 电力系统运行状况的 优化和调整
前面介绍了电力系统稳态运行状况的分析 和计算。本章将阐述稳态运行状况的优化和调 整，即保证正常、稳态运行时的电能质量和经 济性问题。
1
整体概况
概况一
点击此处输入 相关文本内容
01
概况二
点击此处输入 相关文本内容
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
衡量电能质量的指标包括：频率质量、 电压质量和波形质量，分别以频率偏移、 电压偏移和波形畸变率表示。
按其存在形式 分：
(1)热备用
(2)冷备用
9
三.有功功率负荷的变动和调整控制
P
P1（幅度小，周期短，一次调频） P2（幅度较大，周期较长，冲击性 负荷，二次调频） P3（幅度最大，周期最长，由生活、 气象等引起，三次调频）
t
10
▪ 不同的周期的负荷有不同的变化规律：
1. 第一种变动幅度很小，周期又很短，这种 负荷变动有很大的偶然性；
荷曲线进行最优分配，责成各发电厂按事先 给定的负荷发电。 前两种是事后的，第三种是事前的。
12
一次调频是所有运行中的发电机组都可参加的， 取决于发电机组是否已经满负荷发电。这类 发电厂 称为负荷监视厂。 二次调频是由平衡节点来承担。 三次调频即是负荷经济调度的内容
为了研究频率的调整，首先要了解： 发电机输出有功功率与频率之间的关系 负荷与频率之间的关系
21
问答环节
Q|A 您的问题是？ ——善于提问,勤于思考
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边