电力系统的三种调频方式
电力系统一次、二次、三次调频的特点
频率调整，又称频率控制，是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保证电力系统的频率稳定。电力系统频率调整的主要方法是调整发电功率和进行负荷管理。按照调整范围和调节能力的不同，频率调整可分为一次调频、二次调频和三次调频。
一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，由发电机组调速器自动实现的不改变变速机构位置的调节过程，调整有功出力以维持电力系统频率稳定。一次调频的特点是响应速度快，但是只能做到有差控制，是对第一种负荷变动引起的频率偏差进行调节
。
二次调频也称为自动发电控制（AGC），是指发电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求。需要运行人员手动或者自动操作调速器，使发电机的频率特性平行地上下移动，进而调整负荷，使频率保持不变。二次调频可以做到频率的无差调节，且能够对联络线功率进行监视和调整。
三次调频即有功功率经济分配，其实质是完成在线经济调度，其目的是在满足电力系统频率稳定和系统安全的前提下合理利用能源和设备，以最低的发电成本或费用获得更多的、优质的电能。
电力系统频率调整也是电力市场的重要组成部分
电力系统调频调压
第一章电力系统调频 第一节系统频率标准 1.1 福建电网与华东电网并列运行时，频率调整按《华东电力系统调度规程》执行。标准频率为50 赫兹，频率偏差不得超过50±0.2赫兹，超出50±0.2赫兹为事故频率，事故频率的允许持续时间为：超出50±0.2赫兹，持续时间不得超过30分钟；超出50±0.5赫兹，持续时间不得超过15分钟。在正常情况下，发电机组AGC 投入时，系统频率应保持在50±0.1赫兹范围内运行。 1.2 当发生省网或省内局部地区独立网运行时，独立网用电负荷为300万千瓦及以上,频率偏差正常不得超过50±0.2 赫兹；超出50±0.2赫兹，持续时间不得超过30分钟；超出50±0.5赫兹，持续时间不得超过15分钟。独立网用电负荷小于300万千瓦，频率偏差正常不得超过50±0.5 赫兹；超出50±0.5赫兹，持续时间不得超过30分钟；超出50±1赫兹，持续时间不得超过15分钟。 1.3 系统事故造成地区电网独立网运行时，地调及地区电厂负责独立小网调频调压任务，使之能与省电网顺利并列，不得出现因调整不当而引起的高频切机、低频减负荷甚至垮网的现象。 第二节调频厂的确定及频率监视 2.1 电网运行时应指定第一调频厂和第二调频厂。 省电网单机容量在100MW及以上的火电厂、单机容量在
50MW及以上的水电厂、燃汽轮机组以及抽水蓄能机组均可担任系统的第一、二调频厂。正常运行情况下，省调应指定上述其中的电厂担任第一调频厂，机组投入AGC运行的电厂即自动转为第一调频厂，未指定为第一调频厂或未投AGC的上述电厂均为系统的第二调频厂。 选择系统调频厂应遵循以下原则： 1、具有足够的调频容量，可满足系统负荷的最大增、减变量。 2、具有足够的调整速度，可适应系统负荷的最快增、减变化。 3、在系统中所处的位置合理，其与系统间的联络通道具备足够的输送能力。 2.2 省调调度室应装有ACE监视画面和数字式频率显示器及记录式频率记录仪，当频率超出50±0.1赫兹时，应具备告警信号。系统的频率以省调调度室的频率显示为准；系统第一、第二调频厂和频率监视点每月15日白班应与省调核对频率显示装置。 2.3 为有效监视系统频率运行，对各单位装设频率表的要求： 1、在各地调调度室和所有电厂、变电站（集控站）的中控室（或集控室）均要求装有频率显示器；所有500/220千伏变电站应装有数字式频率表。 2、各地调调度室和第一、第二调频厂应装有数字式和记录式频率表，当频率超出50±0.15赫兹时，应具备有告警音响和灯光信号。
电力系统可靠性综述
Ｐ 本文简要介绍了电力系统中各子系统可靠性的基本概念以及相应的可靠性指标、可靠性指 标计算方法等。对文献中提出的相应的子系统可靠性评估方法进行评述，分析了它们在电力系统 可靠性分析中应用的特点以及存在的主要问题，以促进该研究领域的进一步发展。 电力系统可靠性综述 ■广东工业大学自动化学院鄂飞程汉湘 产 经 电力系统可靠性［１］是指电力系统按可接 受的质量标准和所需数量不间断地向电力 用户供应电力和电能量的能力的量度，包 括充裕度和安全性两个方面。充裕度是指 电力系统维持连续供给用户总的电力需求 和总的电能量的能力，同时考虑到系统元 件的计划停运及合理的期望非计划停运， 又称为静态可靠性，即在静态条件下电力 系统满足用户电力和电能量的能力；安全 性是指电力系统承受突然发生的扰动，如 突然短路或未预料到的失去系统元件的能 力，也称为动态可靠性，即在动态条件下 电力系统经受住突然扰动且不间断地向用 户提供电力和电能量的能力。 电力系统可靠性是通过定量的可靠性 指标来量度的。一般可以是故障对电力用 户造成的不良后果的概率、频率、持续时 百分数备用法和偶然故障备用法。这两种 方法均缺乏应有的科学分析，目前已逐渐 被概率性可靠性指标所代替。 概率法常用的可靠性指标有：电力不 足概率（ＬＯＬＰ）、频率及持续时间（Ｆ＆Ｄ）、 电量不足概率（Ｌ Ｏ Ｅ Ｐ ）、电力不足期望 （ＬＯＬＥ）。国际上曾一度采用ＬＯＬ（ｌｏｓｓ ｏｆ ｌｏａｄ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）作为发电系统可靠性 指标，但该方法过于粗略，评估误差较大， 且无法计算有关电量指标。后来人们又提 出了更为详细的计算电力不足概率的指标 和方法，即电力不足小时期望值ＬＯＬＨ（ｈ／ ａ）。该方法以每天２４ｈ的实际负荷变化情 况为负荷曲线模型，计算出电力不足小时 期望值。 国际上关于发电系统可靠性计算的另 一个常用的指标为电量不足期望值ＥＥＮＳ ［２］ 间、故障引起的期望电力损失及期望电能 （ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｎｏｔ ｓｕｐｐｌｉｅｄ）， 量损失等，不同的子系统可以有不同的可 靠性指标。 电力系统规模很大，习惯上将电力系 统分成若干子系统，根据这些子系统的功 能特点分别评估各子系统的可靠性。 发电系统可靠性 发电系统可靠性是指统一并网的全部 发电机组按可接受标准及期望数量满足电 力系统的电力和电能量需求的能力的量度。 发电系统可靠性指标可以分为确定性 和概率性两类。过去曾广泛应用确定性可 靠性指标来指导电力系统规划和运行，如 其意义为在某一研究周期内由于供电不足 造成用户减少用电量的期望值。该指标能 同时反映停电的概率与停电的严重程度， 而且更便于把可靠性与经济性挂钩，因此 ＥＥＮＳ指标日益受到重视。文献［３］针对我国 电力系统的特点，以ＬＯＬＨ 和ＥＥＮＳ作为可靠性指标， 计算了全国统一的指标参 数，并绘出了综合最优发 电系统可靠性指标曲线， 对我国的电源规划及发电 系统可靠性研究有重要的 参考价值。其他可靠性指 标虽有应用，但不普遍。 ２００６ 年第 ３ 期 ５
电力系统运行方式及潮流分析实验报告
电力系统运行方式及潮 流分析实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
电力系统第一次实验报告——电力系统运行方式及潮流分析实验
实验1 电力系统运行方式及潮流分析实验 一、实验目的 1、掌握电力系统主接线电路的建立方法 2、掌握辐射形网络的潮流计算方法； 3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异； 4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。 二、实验内容 1、辐射形网络的潮流计算； 2、不同运行方式下潮流分布的比较分析 三、实验方法和步骤 1．辐射形网络主接线系统的建立 输入参数（系统图如下）： G1：300+j180MVA（平衡节点） 变压器B1：Sn=360MVA，变比=18/121，Uk％=％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％； 变压器B2、B3：Sn=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=％，Pk=128KW， P0=，I0/In=％； 负荷F1：20+j15MVA；负荷F2：28+j10MVA； 线路L1、L2：长度：80km，电阻：Ω/km，电抗：Ω/km，电纳：×10-6S/km。 辐射形网络主接线图 （1）在DDRTS中绘出辐射形网络主接线图如下所示： （2）设置各项设备参数： G1：300+j180MVA（平衡节点） 变压器B1：Sn=360MVA，变比=18/121，Uk％=％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；
变压器B2、B3：Sn=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=％，Pk=128KW， P0=，I0/In=％； 负荷F1：20+j15MVA；负荷F2：28+j10MVA； 线路L1、L2：长度：80km，电阻：Ω/km，电抗：Ω/km，电纳：×10-6S/km。2．辐射形网络的潮流计算 （1）调节发电机输出电压，使母线A的电压为115KV，运行DDRTS进行系统潮流计算，在监控图页上观察计算结果 项目DDRTS潮流计算结果 变压器B2输入功率+ 变压器B2输出功率+ 变压器B3输入功率+ 变压器B3输出功率+ 线路L1输入功率+ 线路L1输出功率+ 线路L2输入功率+ 线路L2输出功率+ （2）手算潮流： （3）计算比较误差分析 通过比较可以看出，手算结果与计算机仿真结果相差不大。产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值（第一轮电压用额定电压）。 3．不同运行方式下潮流比较分析 （1）实验网络结构图如上。由线路上的断路器切换以下实验运行方式： ①双回线运行（L1、L2均投入运行） ②单回线运行（L1投入运行，L2退出）将断路器断开 对上述两种运行方式分别运行潮流计算功能，将潮流计算结果填入下表：
上海交大电力系统自动化调频作业2015
调频作业 1.请比较说明自然调频、一次调频、二次调频的原理和作用？请用图形表示（“频率-有功"坐标系）。 2.电力系统调频厂的主要任务是什么？对调频厂的选择有什么要求？ 3. 电力系统自动调频的任务是什么？对调频系统有哪些要求？ 4.如图，一台发电机给两个负荷区供电，负荷A 和负荷B 均为50MW ，系统额定频率为50Hz ，发电机额定发电功率为100MW 。发电机调差系数为5%R ?=, 负荷 区以50MW 为基准值，A 、B 的负荷频率调节效应系数分别0.5LA K ?=、0.8LB K ?= 。 图1 单机系统示意图 试求： 当负荷A 增加了3MW ，问一次调频结束后负荷区A 、B 的负荷及发电机功率分别变成多少？ 5. 电力系统如下图所示 图2 双机-无穷大系统示意图 已知：上图两台发电机并联在同一高压母线向500kV 无穷大系统送电，G1 已并网，G2 待于高压母线侧并网，系统频率维持在49.9998Hz ，无穷大系统母线电压为 ?=1.0∠0°， ?= ?=2.5 , ?= ?=0.6 , ?= ?=1.0，两台发电机的额定功率 = =600MW ，额定功率因数均为0.85，励磁控制系 A B
统调差系数δ1 = 0.05，δ2 =0.04 ；发电机功率-频率调差系数R1?=5%，R2?=4%；两机额定==18kV。两台发电机机端电压互感器变比500000：100，机端电流变送器变比为2000：5。两台发电机的励磁系统数据：采样电压互感器变比为200：5 ，励磁系统电流变送器变比为5：0.5，励磁系统AVR 控制输出每20ms 输出一次，每个周期采样10 次进行数学平均，K p= 10。两机励磁调节器均采用静止型励磁调节，晶闸管的触发角度由励磁器内部的定时器确定，若定时器的主频为100MHz，Kα= 50，励磁调节器计数寄存器为32 位寄存器。 两台发电机调速系统数据：两台机组并网后调速器将使之完全同步，两台机组的短时过负荷能力为额定容量的10%，且两台机组均可进行二次调频。 问题 设G2 并网后两台机组都以额定功率运行，当系统要求增加40MW 的负荷，试求高压母线的频率波动以及两台机组的功率波动。
电力系统概述
第一章电力系统概述 第一节本厂在系统中的地位和作用 一、华中电网现状 2002年底华中地区装机容量为52142MW。其中水电装机17985MW，火电装机34157MW。分别占全部装机的34.5%、65.5%。统调装机容量39140MW，其中水电12294MW，火电26845MW。 2002年华中地区发电量221.9TW·h。其中水电发电量64.2TW·h，火电发电量157.7TW·h，分别占全部发电量的28.9%、71.1%。统调发电量168.1TW h，其中水电发电量45.3TW h，火电发电量122.8TW·h。 2002年华中地区全社会用电量为220.3TW·h。统调用电最高负荷30790MW，比上年增长14.72%。 二、湖南省电力系统现状 1．电源现状 2002年底湖南省装机容量为11110.86MW。其中水电装机6135.28MW，火电装机4975.58MW。分别占全省装机的55.2%、44.8%。2002年统调装机容量为7424.65MW，其中水电装机3419.65MW、火电装机4005MW。 2002年湖南省发电量45.387TW·h。其中水电发电量25.329TW·h、火电发电量20.05785TW·h，分别占全省发电量的55.8%、44.2%。 湖南省电网电源主要分布在湖南西部，全省最大火力发电厂为华能岳阳电厂（725MW）。最大水电站为五强溪水电站（1200MW）。 2．网络现状 湖南省电力系统是华中电力系统的重要组成部分，处于华中系统的南部，目前全网分为14个供电区。 湖南电网经两条联络线即葛洲坝～岗市500kV线路及汪庄余～峡山220kV线路与华中电网联系，贵州凯里电厂通过凯里～玉屏～阳塘220kV线路向湖南送电。目前省内已建成五强溪～岗市～复兴～沙坪～云田～民丰～五强溪500kV环网，并且岗市与云田间另有一回500kV线路直接相联。 2002年底湖南省共有500kV变电所5座，变电容量4,250MV A（云田（株洲）2,750MV A，民丰（娄底）1,750MV A，岗市（常德）1,500MV A，复兴（益阳）1,750MV A，沙坪（长沙）1,750MV A）220kV公用变电所54座，变电容量10,590MV A，拥有500kV线路8条894.3km ，220kV线路136条6666km。 2002年底湖南电网共装有无功补偿设备7630.7Mvar，其中电容器6180.2Mvar，并联电抗器1280.1Mvar，调相机50.4Mvar，其他165Mvar。 3．供用电现状
电网运行方式
电网运行方式 变电站运行方式 1）变电站运行方式是标明变电站通过主要电力设备运行连接方式。变电站运行方式的特点是： 保证对重要用户的可靠供电，对于重要用户应采用双回路供电，就是2个独立的电源同时对用户供电。 便于事故处理，考虑部分供电设备在发生故障时能通过紧急的倒闸操作，恢复对用户的供电，对于变电站有多台变压器的，应考虑到当其中一台变压器发生故障或者失去电源时，其他的变压器能担负起失电用户的负荷转供任务。 要考虑运行的经济性，在编制各种运行方式时，尽量使负荷分配合理，减少由于线路潮流引起的电能损耗。对于双回路供电的变电站，应将双回线同时投入运行，以减少电流密度。 断路器的开断容量应大于最大运行方式时短路容量，如果断路器短路容量低于系统计算点短路容量，则当被保护区发生短路故障时，断路器由于容量过小，不能正常断开，回进一步使事故扩大，在成断路器爆炸的可能。 变电站满足防雷、继电保护及消弧线圈运行要求。 2）变电站一次主结线图 变电站一次主结线图是为了方便运行人员熟悉变电站设备接线
方式，同时在进行倒闸操作时，可按照主结线图进行模拟操作，以防止误操作事故发生，最主要的是，一次主结线图能明确反映出各电气设备实时状态。一般变电站主接线类型有如下几种： ?有母线的主接线：有母线的变电站接线可分单母线和双母线二类， 一般单母线接线又分成单母有分段、单母无分段、单母分段加旁路。双母线接线的变电站可分成单开关双母线、双开关双母线、二分之三开关双母线及带旁路母线的双母线。 供电可靠性最好的是双母线带旁路母线接线形式。 ?无母线的主要接线有：单元接线、扩大单元接线、桥型接线和多 角接线等。 通常变电站常用接线方式有：单母线或单母分段、双母线加分段、双母线带旁路。 3）各种接线图例 ?单母线接线
电力系统频率调整
电力系统负荷可分为三种。第一种变动幅度很小，周期又很短，这种负荷变动由很大的 偶然性。第二种变动幅度较大，周期较长，属于这类负荷的主要有电炉、电气机车等带有冲 击性的负荷。第三种负荷变动幅度最大，周期也最长，这一种是由于生产、生活、气象等变 化引起的负荷变动。 电力系统的有功功率和频率调整大体可分为一次、二次、三次调整三种。一次调整或频 率的一次调整指由发电机的调速器进行的，对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。二次 调整或频率的二次调整指由发电机的调频器进行的，对第二种负荷变动引起的频率偏移的调 整。三次调整其实就是指按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，即责成各发电厂按事 先给定的发电负荷曲线发电。在潮流计算中除平衡节点外其他节点的注入有功功率之所以可 以给定，就是由于系统中大部分电厂属于这种类型。这类发电厂又称为负荷监视。至于潮流 计算中的平衡节点，一般可取系统中担负调频任务的发电厂母线，这其实是指担负二次调频 任务的发电厂母线。 一：调整频率的必要性 电力系统频率变动时，对用户的影响： 用户使用的电动机的转速与系统频率有关。 系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。 频率变动地发电厂和系统本身也有影响： 火力发电厂的主要厂用机械—风机和泵，在频率降低时，所能供应的风量和水量将迅速减少， 影响锅炉的正常运行。 低频运行还将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，缩短叶片的寿命，甚至使叶片 断裂。 低频运行时，发电机的通风量将减少，而为了维持正常电压，又要求增加励磁电流，以致使 发电机定子和转子的温升都将增加。为了不超越温升限额，不得不降低发电机所发功率。 低频运行时，由于磁通密度的增大，变压器的铁芯损耗和励磁电流都将增大。也为了不超越 温升限额，不得不降低变压器的负荷。 频率降低时，系统中的无功功率负荷将增大。而无功功率负荷的增大又将促使系统电压水 平的下降。 频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。 调整系统频率的主要手段是发电机组原动机的自动调节转速系统，或简称自动调速系统， 特别时其中的调速器和调频器（又称同步器）。 二：发电机原动机有功功率静态频率特性 电源有功功率静态频率特性通常可以理解为就是发电机中原动机机械功率的静态频率特性。 原动机未配置自动调速时，其机械功率与角速度或频率的关系： 221212m P C C C f C f ωω=-=- 式中各变量都是标幺值；通常122C C =。 解释如下：机组转速很小时，即使蒸汽或水在它叶轮上施加很大转矩m M ，它的功率输出m P 仍很小，因功率为转矩和转速的乘积；机组转速很大时，由于进汽或进水速度很难跟上叶轮 速度，它们在叶轮上施加的转矩很小，功率输出仍然很小；只有在额定条件下，转速和转矩 都适中，它们的乘积最大，功率输出最大。 调速系统中调频器的二次调整作用在于：原动机的负荷改变时，手动或自动地操作调频器，
风电参与电力系统调频综述 严兵
风电参与电力系统调频综述严兵 发表时间：2018-04-17T16:22:07.263Z 来源：《电力设备》2017年第32期作者：严兵 [导读] 摘要：传统能源经过人类社会长久的开发和利用，目前存在两方面的危机。 （国网宁夏电力有限公司宁夏银川 750001） 摘要：传统能源经过人类社会长久的开发和利用，目前存在两方面的危机。其一是其储量日渐枯竭。如果不能及时建立新的能源体系，严重的能源短缺将导致全球经济出现大幅度萎缩，进而引发全球范围的经济危机，甚至演变为抢占剩余化石能源的战争。其二是传统化石能源的利用所引发的环境问题。传统化石能源在燃烧时释放的氮氧化物、硫化物等均会对环境造成威胁———具体包括局部影响（土地、水源污染）、地区性影响（酸雨）以及全球性影响（温室效应）等。 关键词：风电；电力系统；调频；分析 1导言 电力系统频率是衡量电力系统电能质量的重要指标，由于风电出力具有短时功率波动性，且目前主流的变速风电机组无法对系统频率波动提供惯性响应，系统的频率稳定安全受到了巨大的挑战。为了改善系统的频率特性，大量文献对风电参与系统调频展开了研究。文献设计了一种风电可以在系统频率跌落时短时输出功率的控制策略，从而使风电具有参与系统频率调节的能力。 2.风机参与系统调频原理及出力范围 风电机组参与系统调频的本质就是当系统频率跌落时在对系统提供一段时间的额外功率输出。这部分额外的功率输出类似于常规机组的备用，按照风电机组所处风速区间的不同，它来源于两部分：一是正常风速下，风电机组运行在最大风功率跟踪模式，可通过降低风机转速释放其储存的旋转动能；二是高风速下，由于风电机组通过调整桨距角舍弃部分风功率，输出额定功率，故可通过释放桨距角控制下舍弃的风功率对系统进行频率支撑。 3风电接入对系统频率的影响 3.1风电波动性对系统频率的影响 以时间区间长度为标准，将风电波动性分为３类，并分别讨论其对系统频率的影响：第一类是秒级到分钟级的波动，这些波动主要影响系统的一次调频；第二类是分钟级到小时级的波动，这些波动主要影响系统的二次调频；第三类是小时级到天级的波动，这些波动主要影响系统的发电计划和机组组合，需要结合短期风速预测合理安排机组启停，以保证系统具有充足的备用容量。在根据风电场的实测风电数据，分析了风速以及风功率输出的频谱特性，并利用扫频的方法求得电力系统频率对功率波动的频率响应特性。根据风功率输出的频谱，结合电力系统频率对功率波动的频率响应特性，得出如下结论：高频的风功率波动对系统频率的影响会被电力系统的自身惯性所衰减；而低频的风功率波动则可以通过ＡＧＣ抑制其对系统的影响；对系统频率影响最为显著的是中频的风功率波动。 3.2风电机组结构特点对系统频率的影响 与传统的同步发电机不同，风力发电机组中广泛采用了电力电子装置。按照风力发电机组结构以及控制方法的不同，一般可将风力发电机组分为以下４种：恒速恒频异步风机、变转子电阻型异步风机、双馈异步风机和永磁同步风机。与传统的同步电机相比，同时由于机组为异步机，与电网耦合较弱，因此在系统频率发生扰动时，其所能提供的有功支撑幅度较小，且响应较慢。由于采用了电力电子装置与电网进行连接，可以实现有功－无功解耦控制，但其在系统频率发生扰动时，无法向系统提供有功支撑。以爱尔兰电网为例，分析了随着恒速恒频异步风机和ＤＦＩＧ接入比例的增加，会导致扰动后系统频率最低点降低，同时系统初始频率变化率也会增加。对频率最低点的影响要明显大于恒速风机，但二者对ＲＯＣＯＦ的影响几乎没有差别，都无法及时提供有功支撑。利用考虑备用容量的调度模型，研究了爱尔兰电网在不同风电接入比例以及不同ＨＶＤＣ交换功率下，系统ＲＯＣＯＦ以及频率最低点的变化情况。结论是风电接入比例的增加对系统的频率控制提出了更高的要求。考虑风电接入对系统惯量的影响，分析了系统惯量的累积分布函数，以及系统惯量在一年中的变化情况。 4面向风电场的频率协调控制 4.1风场内部机组的协调策略 为了充分发挥每台风电机组的调频能力，需要考虑风电场内部风电机组的协同控制。将自动发电控制引入风电场内部，实现了不同机组之间有功功率和无功功率的优化分配。基于风速整定风电场内各台风机备用功率的分配系数，根据工况动态分配风电场备用功率，为风电场参与系统调频提供支持。在此基础上采用有功功率优化分配策略，根据不同风机的备用功率容量分配风电场调频总功率，充分发挥每台风机的调频能力，但是风场降额运行，不利于风场运行的经济性。提出的可变下垂控制，依据不同风速自动调整风机控制环节的下垂控制系数，提高了风电场各风机对风速变化的适应性。针对风机同时进入或退出调频易导致系统频率剧烈变化的问题，使用时序控制策略控制风机有序进入或退出调频，克服了以上缺陷。 4.2考虑机组间调频能力 差异，引入转子动能评估因子和变流器容量限制因子实现各风机机组的协调控制，充分发挥各风机的调频能力，但是针对更大风电渗透率的系统，有待进一步验证。根据风电场内各台风机的运行状态协调分配调频功率，依然是未来研究的重点。 4.3风电场与系统传统常规发电机组之间 风电场并入电力系统，需要考虑风电场与系统传统常规发电机组之间的相互配合，目前在这方面的研究还比较少。为充分发挥各发电厂的调频能力，利用风电与火电等常规发电机组之间的通信系统，将风电的调频控制功率信号值引入常规发电机组的调速器控制，改善了系统的频率控制效果。分析了火力发电的一次调频和二次调频，将风电作为辅助，支援火电进行频率调节。利用风电有功功率的快速响应能力对系统频率进行短时的支撑，解决了水轮机频差响应速度较慢的问题。提出一种惯性控制结合功率备用控制的变系数控制策略，用于含有风电、光伏，柴油等发电机的混合系统的频率调整，根据风速改变控制参数，限制了频率波动，及时响应负荷扰动。风电与其它能源形式协调调频的研究刚刚开展，其中的相互影响机理尚未明确，有待深入研究。 4.4智能算法 风电系统是由大量的发电机、变流器、变压器、线路等组合成的动态系统，其本质上是非线性的动态大系统。风电的随机性、间歇性
电力系统运行方式分析和计算
电力系统运行方式分析和计算 设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：11级电气1班 学号： 2 2 姓名：杨玉豪潘鸣 华南理工大学电力学院 2015-01-05
0、课程设计题目A3：电力系统运行方式分析和计算 姓名： 指导教师： 一、 一个220kV 分网结构和参数如下： #1 500kV 变电站G 220kV 变电站 火电厂 #2 #3 #4#5 #6 11km 11km 30km 20km 9km 16km 25km 500kV 站（#1）的220kV 母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV 。 图中，各变电站参数如下表： 编号 类型 220kV 最大负荷，MV A #1 500kV 站 平衡节点 #2 220kV 站 230+j40 #3 220kV 站 210+j25 #4 220kV 站 300+j85 #5 220kV 站 410+j110 #6 220kV 站 220+j30 各变电站负荷曲线基本一致。日负荷曲线主要参数为： 日负荷率：0.85，日最小负荷系数：0.64
各线路长度如图所示。所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为： 正序参数：r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 μF/km； 零序参数：r0 = 0.204Ω/km, x0 = 0.968Ω/km, C0 = 0.0078 μF/km； 40oC长期运行允许的最大电流：1190A。 燃煤发电厂G有三台机组，均采用单元接线。电厂220kV侧采用双母接线。发电机组主要参数如下表（在PowerWorld中选择GENTRA模型）： 机组台数 单台 容量 （M W） 额定电 压 （EV ） 功 率 因 数 升 压 变 容 量 MV A Xd Xd’Xq Td0’TJ= 2H a i,2 t/(MW2? h) a i,1 t/(MW ?h) a i,0 t/h Pmax (MW) Pmin (MW) 1 300 10.5 0.85 350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00004 0.298 10.22 300 120 1 300 10.5 0.85 350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00003 0.305 10.32 300 120 1 250 10.5 0.85 300 2.1 0.2 1.5 7 6 0.00003 0.321 9.38 250 100 升压变参数均为Vs%=10.5%，变比10.5kV/242kV。不计内阻和空载损耗。 稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。不考虑调速器和原动机模型。不考虑 电力系统稳定器模型。励磁系统模型为： 该模型在PowerWorld中为BPA_EG模型，主要参数如下： KA=40 TA=0.1 TA1=0.1 KF=0.05 TF=0.7 VRmax=3.7 VRmin=0.0 发电厂按PV方式运行，高压母线电压定值为1.05V N。考虑两种有功出力安排方式： ?满发方式：开机三台，所有发电机保留10%的功率裕度； ?轻载方式：仅开250MW机组，且保留10%的功率裕度； ?发电厂厂用电均按出力的7%考虑。 二、设计的主要内容：
加强电网运行方式管理的策略分析
加强电网运行方式管理的策略分析 发表时间：2018-06-04T10:52:24.773Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：黄寻李清华 [导读] 摘要：随着经济社会的发展，人们对电力需求不断增加，国家大力建设电力工程。 （国网辽宁省本溪供电公司辽宁 117000） 摘要：随着经济社会的发展，人们对电力需求不断增加，国家大力建设电力工程。然而随着电网的规模不断扩大，电网的智能化水平也随之不断提高，这对电网运行管理提出了新的挑战。传统的电网运行管理模式已经不适应当下电网的发展需求。因此，电力企业必须满足当下电网运行要求，对电网进行综合管理，从而更好地适应当下电网的运行要求。本文根据笔者工作实践，对电网运行方式管理的策略进行了分析和探讨。 关键词：电网；运行；方式；管理；策略 1 电网运行方式综合管理的必要性 电网运行环境比较复杂，在运行过程中，容易受到自身设计缺陷、自然因素以及人为因素的影响，从而导致电力故障的发生。因此，为了确保电网安全运行，必须加强电网运行的管理。为了满足人们对电力的需求，近年来国家大力建设电网工程，中国电网规模位居世界第一。随着电网规模不断扩大，覆盖面积越来越广，电网运行管理要求不断提高。由于中国电网运行比较恶劣，大部分电网直接裸露在户外，很容易受到雷击、雨雪和大风的侵袭，电力设备出现绝缘体破裂或者接触点松动，从而直接威胁到电网的安全运行。所以，必须加强对电网运行方式的综合管理，才能确保电网在一个比较安全的环境下运行。随着电力体制改革，电网直接面向市场化，电力企业之间的竞争也越来越激烈，电力企业如何在激烈的电力市场抢占一席之地是很多电力企业所要思考的问题。电力企业需要通过降低电网运行成本，才能够提高自身的竞争力。随着智能电网的发展，很多智能变电站开始实现无人值守和少人值守，这一定程度上降低了电力企业的人力成本。然而智能变电站建设过程中，需要使用大量的智能设备，这些智能设备造价比较高，所以电力企业一次性投入成本比较大[2]。如何平衡变电站投入与后期运营成本之间的关系，需要电力企业严谨的计算并进行对比分析，才能制定一套符合企业实际情况的建设运营管理方案。 2 电网运行方式综合管理存在的问题 为了给居民提供更加优质的电能，国家近年来加大对城乡电网工程的改造，极大地提高了电网运行水平。然而由于电力系统大量应用智能设备，智能设备采集大量的电力运行数据，并对这些数据进行处理，这进一步增加了电网运行管理的复杂性，因此促使电力企业形成了综合性比较强的电网运行管理模式。电网运行管理涉及到电力系统的日常管理、变电设备的检修工作和电力工人的管理等内容，所以在制定电网运行管理方案的时候需要综合考虑到各个因素，然而这些因素有些是不可控的。比如电力系统运行过程中，突然主变压器出现漏油现象，发生变压器起火等故障，那么电网运行管理人员需要立即找到判断该故障发生的原因，并立即安排就近技术人员进行维修。变电站检修过程中，运维管理人员要综合分析变电检修环境，上一次检修过程中存在的问题，综合各个方面的因素，为变电检修工作提供参考和决策。电网运维管理涉及的内容比较多，需要运维管理人员综合各个要素作出综合判断。 2.2电网运行管理计算数据比较复杂 电网运行管理过程中，需要涉及到较多种类的资料。比如变电站规划设计资料、电力设备参数、各个区域居民用电情况、变电检修计划和检修内容等等内容，这些内容能够给电网运行提供参考。所以电网运行管理人员必须对这些资料数据十分清楚，并能够很好地运用这些数据，通过精确的计算，找到一套适合电网运行综合管理的方法，从而提高电网运行效率。 3提高电网运行方式综合管理的途径 3.1建立健全电网运行方式管理制度 电网运行方式综合管理的主体是人，因此加强对综合管理工作人员的管理。首先，要建认一套适合电网运行方式管理的制度，科学的管理制度是实现电网运行的关键。针对当前电网运行特点，明确每一个岗位的工作职责和工作内容，确保电网运行每一个环节处于可控状态。其次，做好电网运行不良方式的事故演习，从而提高综合管理人员应对事故的反应能力，并在事故演习中找到管理存在的问题，从而提出相应的解决方案。最后，电力还要制定相应的奖惩制度，提高管理人员的工作积极性。做到哪一个环节出问题，都能找到相关的负责人，从而避免工作中出现相互推楼的现象。 3.2提高电网运行方式综合管理人员素质 为了确保电网运行的安全性和可靠性，必须提高运行方式综合管理人员的管理水平。首先，电力企业应该定期举行相关技术培训，让管理人员了解相关的电力知识，比如变压器、电流互感器和继电器等相关电力设备的结构和特点，从而对这些电气设备有一定的了解，为电力运行管理打下良好的基础。其次，电力企业应该投人部分资金，组织电网运维管理骨干到国内外知名的企业或者机构进行进修学习，提高他们的管理水平。电力企业需严格按照《“变电运维一体化”模式实施方案及推进计划》，加强综合型人才的培养。 3.3加强继电保护管理 继电保护装置是电力系统中重要的组成部分，它是电力系统运行的保护伞，直接关系到电网运行的安全性和稳定性。如果继电保护装置失效，可能造成严重的电力事故。因此，必须加强电力保护装置的管理。日常管理工作中，电网运行管理人员要加强继电保护装置的管理和维护，及时检查继电保护装置直流系统、分支保险、接触点是否存在问题，继电保护装置绝缘性能是否下降，发生跳闸事故以后继电保护装置的信号灯是否开启等等进行全面检查，才能确保电力故障发生以后，继电保护装置不会出现拒动、误动等现象，确保电网安全运行。其次，管理人员还要根据继电保护装置的性能制定检修计划，及时对有问题的保护装置进行更换和维修，将一些先进的科学技术和设备应用在继电保护系统中。比如将可视化技术应用在继电保护装置中，继电保护装置的分析系统中以时间为线索，并根据分析系统文件中的故障录播文件再现事故发生继电保护装置各个元件动作逻辑顺序，从而将故障发生全过程展现在管理人员面前，这样就减少了电力系统故障排查的时间，能够将电力故障时间和范围缩小，确保电网运行的安全性。 3.4建立电网运行管理数据库，实现数据共享 随着电网覆盖面积不断扩大，电力系统采集的电网运行数据越来越多，这一定程度上增加了电网数据计算、管理难度。而各地供电公司各自为阵没有建认统一的数据库，因此无法实现数据共享。在信息时代，信息共享已经成为一种趋势。电网公司建认统一的数据库，各级电网公司将变电运行的数据上传到数据库，不仅有利于电网公司及时了解电网整体运行状态，而且还能为电网公司的发展和决策提供参
电力系统调频综述论文
电 力 系 统 频 率 稳 定 论 文 姓名：韩群 指导老师：刘景霞 班级：2012电气2班
摘要: 电力系统频率调整是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保证电力系统的频率稳定。电力系统频率调整的主要方法是调整发电功率和进行负荷管理。一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，调整有功出力以维持电力系统频率稳定。二次调频也称为自动发电控制，是指发电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求。三次调频就是协调各发电厂之间的负荷经济分配，从而达到电网的经济、稳定运行。关键词: 电力系统,一次调频,二次调频,三次调频,综述
ABSTRACT Maintain the power system of power system frequency adjustment is active power balance between supply and demand of main measures, its fundamental purpose is to ensure that the frequency of power system stability. Power system the main method is to adjust the power frequency adjustment and load management. Primary frequency control is to point to when power system frequency deviates from the target frequency generator set automatically by the speed control system of reaction, active efforts to maintain stability of power system frequency adjustment. Secondary frequency modulation, also known as the automatic generation control refers to the adjustable generators provide sufficient capacity and a certain adjustment rate, real-time tracking frequency under the allowed to adjust deviation, in order to meet the requirements of system frequency stability. Three frequency modulation is to coordinate the economic load distribution between the various power plants, so as to achieve economic and stable operation of the power grid. Key words: Electric system , A frequency modulation ,The two FM The three FM , Review
基于PowerWorld的电力系统运行方式分析和计算
基于PowerWorld的电力系统运行方式分析和计算 李应宏 华南理工大学电力学院08电气2班 1 PowerWorld Simulator介绍 PowerWorld Simulator（仿真器）是一个电力系统仿真软件包，其设计界面友好，并有高度的交互性。该仿真软件能够进行专业的工程分析。而且由于其可交互性和可绘图性，它也可以用于向非专业用户解释电力系统的运行操作。 该仿真器是一个集成的产品，其核心是一个全面、强大的潮流计算程序。它能够有效地计算高达10,0000个节点的电力网络，因此当它作为一个独立的潮流分析软件包时，性非常实用。与其它商业潮流计算软件包不同，该软件可以让用户通过生动详细的全景图来观察电力系统。此外，系统模型可以通过使用仿真软件的图形编辑工具很容易地进行修改，用户只需轻轻点击几下鼠标就可以在检修期间切换线路、增加新的线路或发电机、确定新的交易容量。仿真器广泛地使用了图形和动画功能，大大地增强了用户对系统特性、问题和约束的理解，以便于用户对系统进行维护。它基本的工具包括经济调度、区域功率经济分配分析、功率传输分配因子计算算（PTDF）、短路分析以及事故分析等功能的工具。 2电力系统网络结构及参数 2.1 220kV分网结构和参数 图1 220kV分网结构和参数 500kV站（#1）的220kV母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV。
日负荷率：0.85，日最小负荷系数：0.64 各线路长度如图所示。所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为：正序参数：r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 μF/km； 零序参数：r0 = 0.204Ω/km, x0 = 0.968Ω/km, C0 = 0.0078 μF/km； 40oC长期运行允许的最大电流：1190A。 燃煤发电厂G有三台机组，均采用单元接线。电厂220kV侧采用双母接线。发电机组主要参数如下表（在PowerWorld中选择GENTRA模型）： 稳定计算中平衡节点用一台大发电机代替，选定GENPWTwoAxis模型，把其中的H值设得非常大（如300.000），其他都用默认参数。 稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。不考虑调速器和原动机模型。不考虑电力系统稳定器模型。励磁系统模型为： 图2 励磁系统模型 该模型在PowerWorld中为BPA_EG模型，主要参数如下：
电力系统三个实验
实验一：一机—无穷大系统稳态运行方式实验 一、实验目的 1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围； 2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。 图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。 三、实验项目和方法 1．单回路稳态对称运行实验 在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。 2．双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 按实验1的方法进行实验2的操作，只是将原来的单回线路改成双回路运行。将实验1的结果与实验2进行比较和分析。 表3-1 注：U Z —中间开关站电压； ?U —输电线路的电压损耗； △U —输电线路的电压降落
调频发射机电路设计
淮海工学院 课程设计报告书 课程名称：通信电子线路课程设计 题目：调频发射机设计 系（院）：通信工程系 学期：2013-2014-1 专业班级： 姓名： 学号： 评语： 成绩： 签名： 日期：
调频发射机电路设计 一 绪论 1.1 摘要 调频信号的基本特点是它的瞬时频率按调制信号规律变化，因而，一种最容易的实现方法是用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其不失真地反映调制信号的变化规律。通常将这种直接调变振荡器频率的方法称为直接调频法。采用这种方法时，被控的振荡器可以是产生正弦波的LC 振荡器和晶体振荡器，也可以是产生非正弦的张弛振荡器。前者产生调频正弦波，后者产生调频非正弦波（例如调频方波，调频三角波），如果需要，通过滤波等方法将调频非正弦波变换为调频正弦波。本电路采用LC 振荡器。 1.2 主要性能要求 1 (天线)负载电阻：R L =75欧； 2发射功率：Po ≥80mW ； 3工作中心频率：f 0=6.5MHz ； 4最大频偏：kHz f m 75=?； 5总效率：%50>A η。 1.3 概述 设计一个完整的小功率直接调频发射机系统，直接调频发射系统框图主要由调频振 荡器、缓冲隔离器、倍频器、高频功率放大器、调制信号发生器等电路组成。原理 图如图1。 图1 直接调频发射机组成框图 二 电路原理 2.1 LC 振荡电路工作原理 电容三点式振荡电路又称考毕兹（Colpitts ）电路，基本结构入图2左图所示。图中Cc 为耦合电容，Cb 为旁路电容，电阻Rb1，Rb2和Re 构成分压式偏置，为电路提供直流偏置，Rl 为输出负载电阻。电路的交流通路如图3右图所示，如果移去管子，电容C1，C2和电感L 为并联谐振回路，构成电路的选频网络。对于一个振荡器，当其负载阻