频率调整方案的实施与优化

频率的一次调整是指由发电机组的调速器自动进行的，对周期较短、幅度较小的负荷变动而引起的频率偏移的调整过程。电力系统的负荷时刻都在变化，如果负荷变化快，幅值变化范围小，需依靠系统各发电机组的调速装置自动调节原动机功率，以适应这一变化。

设系统中n台装有调速器的机组并联运行时，可根据各机组的调差系数和单位调节功率算出其等值调差系数δ（δ*），或者算出等值单位调节功率KG（KG*）。当系统频率变动Δf时，第i台机组的输出功率增量为

n台机组输出功率总增量为

故n台机组的等值单位调节功率为

于是可见n台机组的等值单位调节功率远大于一台机组的单位调节功率。在输出功率变动值ΔPG相同的条件下，多台机组并列运行时的频率变化比一台机组运行时的要小得多。

如果把n台机组用一台等值机来代表，利用关系式（4-13）并计及式（4-18），即可求得等值单位调节功率的标幺值为

其倒数为等值调差系数为

式中 PGiN——第i台机组的额定功率；

需要引起注意的是，在计算KG或者δ时，如第j台机组已满载运行，当负荷增加时应取KGj＝0或δj＝∞。这点已在前面指出。

求得了n台机组的等值调差系数δ和等值单位调节功率KG之后，就可以像一台机组时一样来分析频率的一次调整。利用系统的单位调节功率公式可算出负荷功率初始变化量ΔPL0引起的频率偏差Δf。从而每台机组所承担的功率增量为

或者

由上式可见，调差系数越小的机组所增加的有功出力（相对于本身的额定值）就越多。

【例4-2】 某系统总负荷为50MW，运行在50Hz，KL*＝2.5，系统发电机总容量为100MW，调差系数δ%＝2.5。当用电设备容量增加5MW时，系统的频率变为多少？实际负荷增量是多少？

系统的频率下降为

实际负荷增量为

【例4-3】 某系统中有四台发电机组并列运行，向负荷PL供电。已知各机组容量均为100MW，调差系数σ%＝4；负荷KL*＝1.5。当PL＝320MW时，运行在50Hz。当负荷容量增加50MW时，在下列情况下，系统的频率变为多少？机组出力各是多少？

（1）机组平均分配负荷；(www.xing528.com)

（2）两台机组满载，另两台机组平均分配余下负荷；

（3）一台机组满载，另三台机组平均分配余下负荷，但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷。

解：（1）机组平均分配负荷，均为80MW，未满载。

系统的频率下降为

各机组实际功率增量为

各机组出力为

图4-8　［例4-3］图

系统的频率变为

未满载的两台机组实际功率增量为

这两台机组各自的出力为

（3）一台机组满载，不再参加一次调频；另三台机组平均分配余下负荷，各自承担（320-100）/3＝73.333MW，未满载，但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷，所以三台机组的可调容量为

而负荷增加50MW，于是有ΔPL1＝50-30＝20MW的功率完全由负荷的频率调节效应承担，如图4-8所示。

系统的频率变为：50-3.125＝46.845Hz

最后，一台机组满载，其他机组均承担80MW的负荷。

本例总结：归纳例题中的几组数据见表4-1所列。

表4-1　例题中的几组数据归总

由上表可见，参加一次调频的机组越多，机组可调整的容量越大，系统调频的效果越好。