發(fā)電機組的調(diào)頻調(diào)載裝置基本方法

發(fā)電機組的調(diào)頻調(diào)載裝置基本方法
頻載自動調(diào)節(jié)按工作原理分為有差調(diào)節(jié)法、虛有差調(diào)節(jié)法和主導發(fā)電機法。發(fā)電機組調(diào)頻指的是對系統(tǒng)頻率進行二次調(diào)整，即通過系統(tǒng)調(diào)頻裝置對調(diào)頻發(fā)電機組的靜態(tài)特性曲線進行適當平移，以保持額定頻率；在頻率調(diào)整的同時，實現(xiàn)系統(tǒng)有功功率經(jīng)濟分配，使整個系統(tǒng)處于最經(jīng)濟的運行狀態(tài)。
一、有差調(diào)節(jié)法
有差調(diào)節(jié)法是由調(diào)差系數(shù)相近的有差調(diào)速特性來恒定頻率和負載分配的方法。這種方法沒有外加自動調(diào)頻調(diào)載裝置作二次調(diào)節(jié)，各發(fā)電機組只由具有有差特性的調(diào)速器來控制，因此不能很好地維持頻率恒定，負載分配一般也不均勻。此外，它不能自動轉(zhuǎn)移負載。有差調(diào)節(jié)器有如下特點∶
（1）各調(diào)頻發(fā)電機組同時參加有功調(diào)節(jié)，無先后之分
當系統(tǒng)頻率出現(xiàn)偏差時，各調(diào)頻發(fā)電機組的平衡工作狀態(tài)被打破，各調(diào)頻發(fā)電機組均向同一方向進行有功調(diào)節(jié)，同時發(fā)出改變發(fā)電機組有功功率的命令。因此，所有的調(diào)頻發(fā)電機組均向減少頻率偏差的方向進行有功功率調(diào)節(jié).共同承擔減少頻率偏差的任務，有利于充分利用發(fā)電機組的調(diào)頻容量。
（2）計劃外的負荷在調(diào)頻發(fā)電機組間按一定的比例進行分配
調(diào)頻發(fā)電機組所承擔的計劃外的有功功率的份額，與發(fā)電機組的調(diào)差系數(shù)kgi成反比。kg越大，調(diào)頻發(fā)電機組承擔的額外的有功功率增量越小。發(fā)電機組承擔的計劃外有功功率的份額的大小可以通過改變發(fā)電機組的調(diào)差系數(shù)來實現(xiàn)的。
（3）穩(wěn)定后的頻率偏差較大
有差調(diào)節(jié)不能讓系統(tǒng)頻率穩(wěn)定在額定值上。正是由于頻率的偏差才有了調(diào)頻的有功功率增量。沒有頻率偏差，也就不存在調(diào)頻的有功功率增量。系統(tǒng)的負荷增量愈大，導致系統(tǒng)的頻差愈大。使用有差調(diào)節(jié)器時，需要不斷地人工校正調(diào)差系數(shù)，以減少頻率的偏差。這是有差調(diào)節(jié)器固有的缺點。實際上，這種頻率調(diào)節(jié)方式稱為半自動的調(diào)頻方式。
發(fā)電機組調(diào)頻調(diào)載裝置控制
二、主導發(fā)電機法
在并聯(lián)運行的發(fā)電機中選擇一臺作為"主調(diào)發(fā)電機"，其任務是，當電網(wǎng)的負載變動出現(xiàn)頻差時，由它改變油門、調(diào)整電網(wǎng)的頻率維持于額定時，并承擔系統(tǒng)負載的變化量。其余的發(fā)電機組則總是保持運行于額定負載，稱為基載發(fā)電機。
發(fā)電機并聯(lián)運行電路圖
三、虛有差調(diào)節(jié)法
虛有差（或稱假有差）調(diào)節(jié)法是將計劃外的負荷分配給各調(diào)頻發(fā)電機組，使系統(tǒng)頻率維持給定值。為實現(xiàn)虛有差調(diào)節(jié)，各調(diào)頻發(fā)電機組要裝設有功功率分配裝置，實現(xiàn)靜態(tài)特性曲線的移動。虛有差調(diào)節(jié)時，調(diào)節(jié)過程中是有差的，但調(diào)節(jié)結(jié)束時是無差的。根據(jù)一次調(diào)頻方程，各調(diào)頻發(fā)電機組的調(diào)頻準則為
式中 pc1、pc2、pci ——各調(diào)頻發(fā)電機組發(fā)出功率；
——各調(diào)頻發(fā)電機組發(fā)出功率之總和；
α1、α2、αi ——各調(diào)頻發(fā)電機組功率分配系數(shù)；
rg1、rg2、rgi ——各調(diào)頻發(fā)電機組調(diào)差系數(shù)。
系統(tǒng)負荷發(fā)生變化時，調(diào)頻系統(tǒng)開始工作，直到符合式（7-22）調(diào)節(jié)才終止。考慮各調(diào)頻發(fā)電機組發(fā)出功率之總和＝1，調(diào)節(jié)結(jié)束時δf＝0，即維持率不變。各調(diào)頻發(fā)電機組的輸出功率為
可見，各調(diào)頻發(fā)電機組按功率分配系數(shù)比例承擔功率。顯然，在調(diào)節(jié)過程中是有差的，但調(diào)節(jié)結(jié)果是無差的，故稱虛有差調(diào)節(jié)。
要實現(xiàn)這種調(diào)頻方法，各調(diào)頻發(fā)電機組應具有有功功率分配裝置。當系統(tǒng)內(nèi)有多個電廠參加調(diào)頻時，先將各調(diào)頻電廠的總功率（各調(diào)頻發(fā)電機組實發(fā)功率之和）之和，借助遠動通道傳送到調(diào)頻控制中心，相加后經(jīng)功率分配裝置分配，再將分配信號送回各調(diào)頻電廠，再分配到各調(diào)頻發(fā)電機組，于是各調(diào)頻發(fā)電機組發(fā)出預定功率，實現(xiàn)調(diào)頻發(fā)電機組間經(jīng)濟功率分配。
虛有差調(diào)頻方法具有如下特點。
（1）調(diào)節(jié)過程中是有差的，調(diào)節(jié)結(jié)束是無差的。
（2）調(diào)頻時所有調(diào)頻發(fā)電機組一起動作，因而調(diào)頻速度較快。
（3）調(diào)頻結(jié)束后，調(diào)頻發(fā)電機組按預定比例分配有功功率。
（4）由于功率測量誤差或功率分配誤差，或其中一臺調(diào)頻發(fā)電機組功率受到限制，甚至跳閘，因而使各調(diào)頻發(fā)電機組發(fā)出功率之總和≠1，從而導致調(diào)頻結(jié)束后出現(xiàn)頻率誤差，即δf≠0。為補救這一缺點，可將其中一臺調(diào)頻發(fā)電機組改為無差特性，即可將式（7-22）中的某臺調(diào)頻發(fā)電機組的rg設為0。當rg1＝0時，即使各調(diào)頻發(fā)電機組發(fā)出功率之總和≠1，因第一臺調(diào)頻發(fā)電機組承擔了剩余功率，故可維持系統(tǒng)頻率為給定值。
（5）虛有差調(diào)節(jié)雖可維持系統(tǒng)頻率為給定值，但參加調(diào)頻的發(fā)電機組只能固定為幾個電廠，因此很難實現(xiàn)系統(tǒng)的經(jīng)濟功率分配。隨著系統(tǒng)容量的擴大，計劃外負荷變動相對增大，要求有更多的電廠參與頻率調(diào)整，實現(xiàn)也較困難。

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