電力系統有功功率和頻率調節的過程

羅鑫錦

摘要??? 頻率是衡量電能質量的標準之一，頻率質量的波動不僅影響用戶的用電質量，而且對電力系統本身影響也很大。當電網的負荷功率發生變化時，發電廠發電功率與負荷用電功率出現功率不平衡現象，使得電網頻率相對于其額定值將有不同程度的波動和偏移，對電力用戶的用電質量造成較大影響，為減小系統頻率偏差對用戶造成的影響，我們將頻率進行一次調頻、二次調頻保證頻率在規定的范圍內，以至于保證電力系統穩定運行。

【關鍵詞】頻率質量 一次調頻 二次調頻 穩定運行

1 電力系統中有功功率和頻率調節的概念

電力系統中有功功率和頻率調節大體可以分為一次調頻、二次調頻和三次調頻。

一次調頻：是指在發電機組上安裝調速器系統的頻率特性所固有的能力，隨頻率變化而自動進行頻率調整，又稱為有差調頻。其特點是頻率調整速度快，但調整量隨發電機組不同而不同，且調整量有限。

二次調頻：是指當電力系統負荷發生較大變化時，一次調頻不能恢復頻率至規定范圍時，在發電機組上安裝調頻器，在調度統一控制下完成，可以實現誤差調頻。

2 電力系統調頻的過程

2.1 一次調頻過程

負荷和發動機的功頻靜特性：當頻率波動不大時，隨著頻率的升高，系統負荷將增加，而發電機組出力則會減小，他們共同作用的結果將緩解系統的功率不平衡現象，平抑系統頻率波動;

假設系統中有一臺發電機組和一個綜合負荷，它們的靜態頻率特性曲線如圖1所示。

當負荷突然增加△P時，PL的特性曲線將平行，上移到PL+△P處，但是由于慣性原因，發電機不能及時出力調節，導致系統不平衡，發電機轉速下降，系統頻率下降，此時發電機調速器自動動作，使PG的特性曲線平行往上移動，即曲線PG+△PG，系統頻率增加，PL、PG重新到達了新的平衡點B，此時系統頻率偏離原來值為△f，經過調節的結果為：

為發電機單位頻率調整功率;

為負載的單位頻率調整功率;

為系統的單位調節頻率;

如果系統中有n臺發電機組，只有m臺機組參與調整時，則系統的單位調節功率為：

公式

2.2 二次調頻過程

若電力系統在一次調頻的基礎上依然無法滿足頻率在規定范圍內運行時，二次調頻措施必須參與。二次調頻是通過發電機組的調頻系統完成的，負荷產生波動時，在一次調頻的基礎上，經過手動或者自動操作調頻器，使發電機組的有功的頻率靜態特性平行上下移動，從而使負荷變動引起的頻率運行在規定的范圍內。

最終通過一、二次調頻使電力系統頻率保持在|41<0.2HZ范圍內，保證了電力系統的穩定。

3 一、二次頻率調整的區別

電力系統每臺機組都安裝有調速器，在機組尚未滿載時，每臺機組都參與一次調頻;而二次調頻卻不同，一般僅僅選定系統中一個或幾個電廠（一般選擇容量較大的水電廠）擔負二次調頻任務，稱之為調頻廠。

調頻廠應該具備這三點：

（1）具有足夠的容量：

（2）具有較快的調整速度;

（3）調整范圍內的經濟性要好。

4 結束語

顯而易見，電能質量不僅關系到電力公司未來的發展，而且還關乎人民群眾的生活指數。但是電力系統產生波動在當前是避免不了的，我們能通過調節電力系統有功功率和頻率的范圍來提高電力系統的穩定。當然，我們期待未來將有更好的技術來實現零波動，滿足用戶的需求，并且電力公司經營前景將會更加好。

參考文獻

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