电力系统的频率表现

电力系统主要是由发电机组、输电网络及负荷组成，如果将输电网络的功率损耗当作是负荷的一部分，则电力系统功频关系可简化为图5-5（a）所示。在稳态频率为fn的情况下，原动机功率PT、发电机组功率PG和负荷功率PL都相等，因此在讨论它们的功频特性曲线时，就可以看成为由两个环节构成的一个闭环系统。发电机组的功频特性与负荷的功频特性曲线的交点就是电力系统的频率稳定运行点，如图5-5（b）中的a点。

图5-5　电力系统的功频关系及频率特性(www.xing528.com)

（a）电力系统功频关系；（b）电力系统频率特性

如果系统中的负荷增加ΔPL，假设系统内的所有机组无调速器，机组的输入功率恒定为PT且等于PL，则系统频率将逐渐下降，负荷所取用的有功功率也逐渐减小。依靠负荷的调节效应达到新的平衡，运行点移到图中b点，频率稳定值下降到f2，系统负荷所取用的有功功率仍然为原来的PL值。此时频率的偏差值Δf取决于ΔPL值的大小，一般是相当大的。实际上各台发电机组都装有调速器，当系统负荷增加，频率开始下降后，调速器起作用，增加机组的输入功率。经过一段时间后，运行点稳定在c点，这时系统负荷所取用的功率为PL2，小于额定频率下所需要的功率PL1，频率稳定在f1。显然，此时的频率偏差Δf要比无调速器时小得多了。由此可见，调速器对频率的调节作用是很明显的。调速器的调节作用通常称为一次调节。若要使频率恢复到额定值，则需要移动发电机组的功频特性，由c点移动到d点，频率就恢复到额定频率，频率偏差Δf=0，将这种调节称为二次调节。显然，二次调节是无差调节。