电力系统一次频率调整方法

当负荷和电源的功频静特性已知时，可以分析电力系统频率的一次调整。

当系统中装有n台有调速器的发电机组时，它们的单位调节功率分别为KG1，KG2，…，KGn。当系统的频率有Δf的变动时，各发电机组将分别有ΔPGi的功率变化，即

于是，当n台机组参加调频时，可得

从而得到系统电源的功频特性如图4-5中的线PGS，PGS特性与负荷功频特性曲线相交于O点，O点是初始运行点，此时系统负荷ΔPL0与发电机输出功率PGS0相平衡，系统的频率为P0，它们满足的关系为

若系统负荷突然增加ΔPL0，即负荷的功频静特性突然向上移动ΔPL0直至直线P′L，因为发电机功率不能随之立即变化，故使机组减速，频率降低，发电机调速器动作增发功率。负荷的功率也因它的调节效应，沿P′L直线降低，抵达到新的平衡点O′。其关系式为

系统负荷突然增加的变化量ΔPL0应由两部分组成：发电机组因频率降低而增发的功率ΔPGS，负荷因本身调节效应而减少的负荷ΔPL。且满足以下关系

图4-5　系统频率的一次调整

KS称为系统的单位调节功率，单位为MW/Hz。系统的单位调节功率由两部分组成：电源的单位调节功率和负荷的单位调节功率。因为负荷的单位调节功率是常数不可调，故要改变系统单位调节功率只能调节系统电源的单位调节功率。

将式(4-14)改写为(https://www.xing528.com)

由上式可看到：系统负荷变化引起系统频率的变化量与系统的单位调节功率KS成反比。很明显，系统的KS越大，负荷变动引起频率变动的幅度越小，系统的电能质量越高。但发电机组的KG不能过大，否则调速系统将无法稳定工作。而且，由于系统中热备用是有一定比例的，加之系统中某些发电机是满载运行的，而这部分发电机功率将无法再增加，因此系统中的KS不可能很大。

例4-1 某系统中发电机的容量和它们的调差系数分别为

水轮机组：100 MW/台×2；σ%＝2.5

汽轮机组：100 MW/台×2；σ%＝4

全系统总负荷为320 MW，负荷单位调节功率KL*＝1.5，当系统负荷增加40 MW时，试求：(1)各机组按平均分配负荷方式系统频率下降多少?(2)汽轮机满载，水轮机每台带60 MW负荷的方式运行，系统的频率下降多少?

当系统负荷增加40 MW时，系统频率下降0.148 Hz。

(2)KS＝160＋9.6 MW/Hz＝169.6 MW/Hz

当系统负荷增加40 MW时，系统频率下降0.236 Hz。