电能系统基础 河海大学电气工程学院 陈星莺廖迎晨
电能系统基础 河海大学电气工程学院 陈星莺 廖迎晨
第七章电能系统的运行与管理 7.1电能系统的运行与管理问题 7.2电能系统的有功平衡与频率调整 7.3电力系统的无功平衡与电压调整 7.4电能系统有功、无功经济分配 7.5电能系统运行稳定性的基本概念 7.6电力电子技术在电能系统运行中的应用 7.7能量管理系统EMS 7.8配电管理系统DMS
第七章 电能系统的运行与管理 7.1 电能系统的运行与管理问题 7.2 电能系统的有功平衡与频率调整 7.3 电力系统的无功平衡与电压调整 7.4 电能系统有功、无功经济分配 7.5 电能系统运行稳定性的基本概念 7.6 电力电子技术在电能系统运行中的应用 7.7 能量管理系统EMS 7.8 配电管理系统DMS
7.1电能系统的运行与管理问题(1) 电能系统运行与管理的主要内容有: 1)调整系统频率在规定范围内。 系统频率偏移过大的危害: 对用户的影响:生产效率下降,产生次品和废品。 对发电厂的影响:汽轮机叶片谐振,发电机温度升高 电压下降,辅机功能下降。 对系统运行的影响:互联电力系统的解列,发电机解 列
7.1电能系统的运行与管理问题(1) 电能系统运行与管理的主要内容有： 1）调整系统频率在规定范围内。 系统频率偏移过大的危害： • 对用户的影响：生产效率下降，产生次品和废品。 • 对发电厂的影响：汽轮机叶片谐振，发电机温度升高， 电压下降，辅机功能下降。 • 对系统运行的影响：互联电力系统的解列，发电机解 列
7.1电能系统的运行和管理问题(2) 2)监视和控制电压在规定范围内。 系统电压过低或过高都会影响用电设备运行的安全性和 经济性。 3)确保运行调度的经济性。 4)安全分析和安全控制。 5)尽可能满足环保要求。 6)对复杂的电力市场要求所提出的运行方式评 估其可操作性
7.1电能系统的运行和管理问题(2) 2) 监视和控制电压在规定范围内。 3）确保运行调度的经济性。 4）安全分析和安全控制。 5）尽可能满足环保要求。 系统电压过低或过高都会影响用电设备运行的安全性和 经济性。 6）对复杂的电力市场要求所提出的运行方式评 估其可操作性
7.2.1电能系统的有功平衡(1) 1有功功率平衡关系: ∑P=∑P+∑△P+∑△P ∑P一电网中所有发电机发出功率的总和 ∑P一电网用户负荷总和。 ∑AP1一网络中线路和变压器上的有功功率损耗。 ∑ΔPg一网络内发电厂本身厂用电总和
7.2.1电能系统的有功平衡(1) PG = PL + P1 + Pg ∑PG－电网中所有发电机发出功率的总和。 ∑PL－电网用户负荷总和。 ∑∆Pl－网络中线路和变压器上的有功功率损耗。 ∑∆Pg－网络内发电厂本身厂用电总和。 1.有功功率平衡关系：
7.2.1电能系统的有功平衡(2) 2备用容量: 系统中的发电容量大于负荷的部分。 热备用:运行着的发电设备可能发的最大功 率与系统实际的负荷之差; 冷备用:系统中未运行的发电设备可能发的 最大功率。检修中的发电设备不属于冷备用
7.2.1电能系统的有功平衡(2) 2.备用容量： 系统中的发电容量大于负荷的部分。 热备用：运行着的发电设备可能发的最大功 率与系统实际的负荷之差； 冷备用：系统中未运行的发电设备可能发的 最大功率。检修中的发电设备不属于冷备用
7.2.2发电机与负荷的功率—频率特性(1) 1.电力网负荷的功率—频率特性 负荷的功率一频率特性:系统的其他因素保持不 变,负荷吸取的有功功率的大小随系统频率变化的 静态关系。 负荷功频静特性的斜率 K,△P △f 图7-1有功负荷的频率特性
7.2.2发电机与负荷的功率——频率特性(1) 1. 电力网负荷的功率——频率特性 负荷的功率—频率特性：系统的其他因素保持不 变，负荷吸取的有功功率的大小随系统频率变化的 静态关系。 f P K L L = 负荷功频静特性的斜率：
7.2.2发电机与负荷的功率一频率特性(2) 2.发电机的功率频率—特性 发电机的功一频静特性:发电机原动机随机 组转速变化不断改变进气量或进水量,而频率将 随发电机功率的增大而线性的降低的特性。 进汽量2 2 进汽量1 0 图7-3发动机的功频静特性 a)调速器作用b)有调速器时的功频静特性
7.2.2发电机与负荷的功率——频率特性(2) 2. 发电机的功率频率——特性 发电机的功—频静特性：发电机原动机随机 组转速变化不断改变进气量或进水量，而频率将 随发电机功率的增大而线性的降低的特性
7.2.3电能系统频率的一次调整 次调频指通过发电机的调速器实现的,对 幅度小的负荷变化引起的频率偏移的调整。 在图中起始运行点-0 点,系统负荷与发电机发 出功率相平衡。 △P △P LO P=P △PGs P LO GSO O 当系统负荷突然增加,系 P 统工作于新的平衡点O P=B+△Po+AP 图7-5系统频率的一次调整 P O +△P GS
7.2.3 电能系统频率的一次调整 一次调频指通过发电机的调速器实现的，对 幅度小的负荷变化引起的频率偏移的调整。 在图中起始运行点--O 点，系统负荷与发电机发 出功率相平衡。 当系统负荷突然增加，系 统工作于新的平衡点O' PLO = PGSO = PO PO = PO + PLO + PL = PO + PGS
7.2.4电能系统频率的二次调整(1 二次调频是通过发电机的调频器实现的,对 由于幅度较大的负荷变动引起的频率偏移的调整。 调频器的作用是使发电机的功频静特性平行移动。 调频器位置2 调频器位置3 调频器位 置1 图7-4有二次调整时 的功频静特性
7.2.4 电能系统频率的二次调整(1) 二次调频是通过发电机的调频器实现的，对 由于幅度较大的负荷变动引起的频率偏移的调整。 调频器的作用是使发电机的功频静特性平行移动