负荷频率的静态特性分析

电力系统的用电设备从系统中取用的有功功率的多少，与用户的生产状况有关，与接入点的系统电压有关，还与系统的频率有关。设前两种因素不变，仅考虑有功功率负荷随频率变化静态特性关系，称为负荷的频率静态特性。

电力系统的负荷大致分为同步电动机负荷；异步电动机负荷；电炉、电热负荷；整流负荷；照明用电负荷；网络负荷等类型。

电力系统中用电设备的有功功率负荷的关系可以归纳为以下几类：

（1）与频率无关的负荷，如照明、电弧炉、整流器负荷等。

（2）与频率一次方成正比的负荷，如球磨机、切割机床、压缩机、卷扬机、往复式水泵等。

（3）与频率二次方成正比的负荷，如变压器的涡流损耗。

（4）与频率三次方成正比的负荷，如通风机，静水头阻力不大的循环水泵等。

（5）与频率的高次方成正比的负荷，如静水阻力很大的给水泵。

这种关系可以用曲线来表示。因为在电力系统运行中，允许频率变化的范围是很小的，在较小的频率变化范围内，例如在45～50Hz范围内，这种关系接近一直线。(www.xing528.com)

图3-1　有功负荷静态频率特性

图3-1所示电力系统的负荷功率静态特性曲线或称为负荷的功频特性。由图3-1可知，在额定频率fN时，系统负荷取用的功率为PLN。当频率下降时，负荷取用的功率减少；当频率升高时，负荷取用的功率增加。有功负荷静态频率特性表明：电力系统有功功率失去系统对频率变化时，系统负荷参与对频率的调整。当实际负荷增加时，系统频率会下降。但是，与此同时，负荷实际取用的功率也因频率的下降而有所减小，这有利于发电机的调频，这种现象称为负荷效应。为了衡量频率调节效应的大小，定义频率调节效应系数为：

KL的标么值（KL*）在数值上就等于额定条件下负荷的频率调节效应。

一般的KL*＝1～3。此值由实测获得，它取决于系统负荷的组成，是不能够整定的，是由测量获得的。调度部门掌握此数据作为考虑系统频率降低而需要减少负荷，作为发生低频事故时切除负荷的依据。

【例题3-1】 某电力系统总负荷为4000MW，KL*＝1.7，正常运行时系统频率为50Hz，所有发电机均满载运行，如果电力系统在发生事故后失去350MW 的电源功率，求电力系统频率将下降多少？