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第五章电力系统的有功功率和频率调整
《电力系统稳态分析》
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第五章电力系统的有功功率和频率调整
有功功率的最优分布
频率调整
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概述
电力系统是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。如何保证正常、稳态运行时的电能质量和经济性问题,是我们考虑的重点问题之一。
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。
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衡量运行经济性的主要指标为:比耗量和线损率
有功功率的最优分布包括:有功功率负荷预计、有功功率电源的最优组合、有功功率负荷在运行机组间的最优分配等。
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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)
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第一节电力系统中有功功率的平衡
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不同的周期的负荷有不同的变化规律:
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;
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;
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。
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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:
一次调频:由发电机调速器进行;
二次调频:由发电机调频器进行;
三次调频:优化准则,即由调度部门根据负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。除平衡节点(调频)外均属此类。(有功功率日负荷曲线)
前两种是事后的,第三种是事前的。
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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。
三次调频即是经济调度的内容
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电力系统经济调度:是电力系统运行的重要内容之一,其主要任务是在保证电能质量和供电安全性的前提下,使系统的运行成本降至最低。系统经济调度主要通过制定优化的系统运行计划来实现。短期运行计划就是指日或周的系统发电计划,其直接服务于系统的优化运行。系统的短期运行计划问题是一个十分复杂的系统优化问题,但由于其所带来的显著经济效益,人们一直在积极研究,提出了各种方法来解决这个问题。
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电力系统经济调度的第一个问题就是研究用户的需求,即进行电力负荷预测,按照调度计划的周期,可分为日负荷预测,周负荷预测和年负荷预测。
最优潮流:满足各节点正常功率平衡及各种安全性不等式约束条件下,求以发电费用(耗量)或网损为目标函数的最优的潮流分布。
最优潮流的优点:将安全性运行和最优经济运行等问题综合地用统一的数学模型来描述。
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