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电力系统频率调整及控制

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事先编制出各个时期的负荷曲线,特别要事先编制出次日每小时的负荷曲线和一周的负荷曲线,对负荷曲线应特别注意尖峰负荷和低谷负荷的负荷变化,做好调峰容量、调频需用容量的计划。

整个系统的检修计划应根据各局、厂报来的检修计划进行统一平衡。在平衡时,不仅应考虑整个系统的电源与负荷的平衡,也应当考虑各地区的平衡和电源联络线上输送功率的变化。 12.2.4.2确定主、辅调频厂

调频厂的选择

主调频厂负责调整频率,所以主调频厂选择的好坏直接关系到频率的质量。一般选择主调频厂时,应考虑以下问题:

① 具有足够的调频容量和调整范围; ② 具有与负荷变化相适应的调整速度;

③ 调整出力时应符合安全及经济运行原则。还应考虑电源联络线上的

交换功率是否会因调频引起过负荷跳闸或推动稳定运行,高频引起的电压波动是否在允许范围。

在水、火电厂并存的电网中,一般选水电厂为主调频厂。大型火电厂中高效率机组带基荷,效率低的机组可做为辅助调频厂。因为水电厂调频不仅速度快和操作简便,而且调整范围大(只受发电机容量的限制),基本上不影响水电厂的安全运行。

火电厂调频不仅受到汽机和锅炉出力增减速度的限制,而且还受锅炉最低出力的限制。汽机增减负荷速度主要受到汽机各部分热膨胀的限制,特别是高温高压机组在这方面要求更严。锅炉增减出力一般要比汽机快些。但与燃烧质量关系很大。供热机组不适宜调频,因为供热机的出力要受抽汽量的限制。

在大发水电季节,为了多发水电,一般由水厂带基荷,而由火电厂调频。水电厂无论是带基荷或是调频,都必须考虑防洪、航运、渔业、工业、人民生活用水等综合利用的要求。

12.2.4.3调频厂的任务

调频厂的任务:

频率调整厂必要时分为主调频厂和辅助调频厂。

①主调频厂应经常保持系统不超过允许范围,为此,应经常有一定的可调容量,辅助调频厂当发现频率超过0.2Hz时,应立即进行调整,使恢复至0.2Hz以内,频率调整厂无调整容量时应立即报告调度。

②调频厂在手动调整阶段,值班人员应严密监视电网频率,认真、主动、及时地进行调整。

③自动调频装置应经常投入运行,其投入与停用,必须经当班调度员许可(装置故障除外),若调度端使用,则要通知有关电厂。 12.2.4.4负荷监视电厂任务

负荷监视电厂的任务是按电网经济调度的原则进行电网调峰,以保证调频厂经常具有一定的频率调整容量。所以要求:

①认真执行日调度负荷曲线,包括开停机炉或少蒸汽运行调峰。各厂自行按计划曲线增减出力或按调度命令增减出力。

②当系统频率超过0.2Hz,不见恢复时应立即主动调整出力,并报告调度。

如果日负荷计划编制准确,同时各电厂又都能按调电计划(或根据调度员指令)调整各出力时,主调频厂是能够随时调整系统频率并使其不超过允许的波动范围的。

但由于种种原因,往往会出现负荷和电厂出力与计划有出入的现象。这种情况下,调度员就应根据系统情况随时修改和调整有关电厂的出力,保证主调频厂有足够的调频容量和频率正常。 12.2.5.1调峰的目的

调峰的目的:调峰是指为满足电力系统日负荷曲线的需要,对发电机组的出力进行的调整。 12.2.5.2尖峰负荷

尖峰负荷:在给定的期间(如:一天)系统负荷较高时间段的负荷值。一天中可能有多于一个的峰荷时间段。

特点:尖峰负荷是由于一日24h内用电需求不均匀而形成的。一般,一昼夜之内,在上午和照明时间,出现几次尖峰负荷,深夜则为用电最少的低谷负荷时间。一般尖峰负荷持续时间相对较短 12.2.5.3调峰机组

基本要求:具有起动时间短、出力变化快和可以频繁起停的性能。 尖峰负荷与低谷负荷的差值很大,因此要求有些发电机组在低谷负荷时停机,而在尖峰负荷到来之前迅速起动并增长出力,尖峰过后即降低出力和停机。这些机组称为尖峰负荷机组或调峰机组。它们具有起动时间短、出力变化快和可以频繁起停的性能。 12.2.5.4调峰的约束条件

调峰安全约束条件主要有:

①对联络线较薄弱的地区应分地区进行平衡; ②调峰速度应符合本系统的实际状况;

③满足电压质量要求。在满足上述安全约束调峰时,还应该充分考虑系统调峰的经济性。

12.2.5.5常用调峰电源

电力系统中常见的调峰电源包括: ①水电常规机组; ②抽水蓄能机组; ③汽轮发电机组; ④燃气轮机组;

⑤其他新型式调峰电源。 不同的调峰电源的调峰:

(1) 水电常规机组调峰。其调峰容量取决于水电机组可调出力。由于水电

有许多优点,因此,在有水电的电力系统中均首先利用水电机组调峰。 (2) 抽水蓄能机组调峰。其调峰容量由厂家规定。抽水蓄能机组调峰的优

点是起停快,运行灵活,调峰效果显著;据点是投资较大,消耗一定电能(以

抽水电能换得

发电电能)。

鉴于抽水蓄能机组的调频性能好,带负荷迅速,而且还可兼作调相机运行及电力系统事故备用电源,能改善火电及核电的运行条件,因此有条件的大电力系统均发展这类调峰电源。

(3) 汽轮发电机组调峰。其调峰容量是本机组的可调节容量(指本机组运

行的可变化容量,及利用机组起停调峰的容量之和)与其所担任的放旋

转备用容量之差。汽轮发电机组的可调节容量所占机组容量的比值,各个国家不尽相同,一些国家(美、英、日本等)大火电机组已考虑按调峰运行设计,燃煤汽包炉最小稳定负荷为额定值的30%~50%,而且机组起停快,起停次数可达一万次,可为系统提供较大的调峰容量,是电力系统主要调峰电源。有些发电机组是按带基本负荷设计的,燃煤炉最小稳定负荷,一般为额定值的70%~80%,而且,起停慢,负荷增长慢,负荷变动范围不大,为系统提供的调峰容量不大。

(4) 燃气轮机组调峰。其调峰容量就是机组 额定容量。它的优点是超支迅

速,运行灵活,厂用电率低。缺点是要燃油和燃气机组维护工作量大,发电成本高。

(5) 其他新型式调峰电源调峰。近年来国际上出现了一些其他新型式调峰

电源。例如:①采用压缩空气蓄能电站调峰。在系统低谷负荷时,将空气压缩存储在地下洞穴中,当系统高峰负荷时,抽出来加热并通过燃气轮机发电。目前已在美国、德国建成。②采用热水蓄能电站调峰。在系统低负荷时,将火电厂多余蒸汽以热水形式储存在大型压力容器中,当系统高峰负荷时,将热水放出产生蒸汽发电。

12.2.5.6调峰方式

电力系统的调峰方式有常规调峰、非常规调峰及开停机组调峰三种方式。 12.2.6.1频率调整的要求

频率调整要求:中国电力工业部颁发的《动力系统调度管理规程》规定频率偏差不得超过

,电钟误差任何时候不大于1min;同时又规定,容量较大

,电钟误差不应大于30s。

的电力系统频率偏差不得超过12.2.6.2频率调整方式

电力系统频率调整及控制

事先编制出各个时期的负荷曲线,特别要事先编制出次日每小时的负荷曲线和一周的负荷曲线,对负荷曲线应特别注意尖峰负荷和低谷负荷的负荷变化,做好调峰容量、调频需用容量的计划。整个系统的检修计划应根据各局、厂报来的检修计划进行统一平衡。在平衡时,不仅应考虑整个系统的电源与负荷的平衡,也应当考虑各地区的平衡和电源联络线上输送功率的变化。12.2.4.2确定主、辅调频厂
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