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chapter3-4电力系统低频减载

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电力系统的低频减载

电力系统的低频减载

b)
所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率
降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有
功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。 c) 这种办法称为按频率自动减负荷。中文简拼为“ZPJH” ，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。
第四节
电力系统低频减载
二、系统频率的事故限额
EqU U2 cos Q = xd xd U =E -jIx q d
第四节
电力系统低频减载
三、系统频率的动态特性
系统中出现功率缺额时，系统频率随时间变化的过程主要取决于有功功 率缺额的大小与系统中所有转动部分的机械惯性。 系统频率变化不是瞬间完成的，而是按指数规律变化，其表示式为

式中
f hf * ——恢复频率偏差的相对值，并
f hf *
f
e
f
e
hf
f
；
Px ——减负荷前系统用户的总功率。
第四节
例 3-3
电力系统低频减载
MW ，系统最大的功率缺额 某系统的用户总功率为 Pfhe 2800
P
qe
900MW ，负荷调节效应系数 K L 2 ，自动减负荷动作后，希望恢
Oscillate towards its equilibriums
第四节
电力系统低频减载
第二阶段：系统频率降低
A few seconds ~ several seconds
Frequency drop
所用发电机几乎同时降低速度：
d ng d 1 d 2 ... = dt dt dt
f
hf max
－

电力系统低频减载自动装置——主电路设计【文献综述】

电力系统低频减载自动装置——主电路设计【文献综述】

毕业设计开题报告电气工程及其自动化电力系统低频减载自动装置——主电路设计一、前言电力系统按频率自动减载历来被看作防止电力系统发生频率崩溃的重要手段。

前苏联对电力系统低频减载问题早已非常重视，我国在50年代就有感应型低频减载装置投入系统使用。

美国1996年纽约大停电事故时，因无适当的减载装置而导致系统频率崩溃，其后美国各电力系统普遍装设了低频减载装置。

人们之所以对它如此重视，不仅是因为这一装置投资很少，产生的经济效益十分巨大，而且从国内外电力系统发生频率事故时发挥的作用来看，使它被视为电力系统安全控制的基本手段之一。

电力系统的频率自动减载装置历经了一个发展过程。

从40年代至今，大体上经历了感应型、模拟型和数字型三个发展阶段。

这三个发展阶段，不仅反应了电力系统自动装置在技术进步方面的共同发展规律，而且也反应了现代电力系统对低频减载装置在高精度、多功能、高稳定性和高抗干扰性方面提出的愈来愈多的要求。

模拟型的低频减载装置，主要由分立半导体器件或线性电路构成，同感应型的机电式频率继电器相比，无疑在技术上是一个进步。

但从测频精度还比较低、温度稳定性尚比较差、功能还比较单一这几个方面来看，还不能满足现代电力系统对减载的要求。

因此发展数字型减载装置是一个必然的发展趋势。

[1]近年来，在我国发展的数字型低频减载装置主要由数字集成电路构成。

由于这类装置对系统频率采取数字化测频方法，显然在测频精度方面同模拟式相比较有了很大提高。

但这类装置只能由一些硬件构成，因而功能比较单一，增加功能就要增加硬件的复杂程度，对于比较复杂的功能，单由硬件来实现，实际上是比较困难的。

当前微机技术发展是十分迅速的，特别是单片机技术的发展，为我们构成各类自动装置提供了很好的手段。

利用单片机构成低频减载装置，不仅价格比较低廉，而且硬件电路标准化，各种功能可以通过软件设计来实现。

增加功能只需改变软件的内容而无需改变硬件电路本身。

基于以上一些特点，开发以单片机为核心的低频减载装置应是新一代减载装置的发展方向。

电力系统低频减载自动装置——控制电路【文献综述】

电力系统低频减载自动装置——控制电路【文献综述】

毕业设计开题报告电气工程及其自动化电力系统低频减载自动装置——控制电路一、前言电力系统的频率是电能质量的重要指标之一，在稳定状态下电力系统的频率一般是一个全系统统一的运行参数，在正常运行的情况下电力系统能够通过热备用容量来调节正常的有功缺额带来的频率的变化。

但是在系统出现事故的情况下，有可能产生严重的有功缺额，出现系统频率的大幅度下降。

在这个时候系统所缺少的有功功率已经远远大于系统的热备用容量，只能在系统的频率下降到某一预定值的时候，采取切除相应用户来减少系统的缺额，维持系统的频率稳定，这一方法我们称之为电力系统的低频减载。

1、低频减载的发展概况现代电力系统不断通过建设新型大规模变电站、大容量机组不断并入网内，使得电力系统的规模不断扩大，但同时也削弱了系统在大动下维持频率稳定的能力，极易发生恶性频率事故，导致全系统的瓦解。

国内外近些年来发生了一系列频率异常事故以及因此而导致大规模停电时事故，使得频率控制特别是极端事故下的频率控制成为近年来电力系统研究的热点问题之一。

如2007年欧盟“11。

4”停电事故和我国河南电网发生的“7。

1”事故等，故障分析表面都和频率调整有较大的联系。

面对这种严峻的局面，各国电力系统都把研究频率稳定作为十分重要的研究课题。

电力系统的频率稳定一般规划为电力系统的长期动态分析，主要研究电力系统受到扰动后同步稳定过程已基本结束时电力系统的频率动态行为。

与电压的稳定和功角的稳定相比，频率稳定的研究显的很不够。

事实上功角失稳、电压崩溃和频率崩漏的发生许多情况下都是同时存在、相互关联并且相互激发的。

显然不能只重视前两者而忽略第三者。

近些年多次惨痛的大停电事故表明电力系统的频率稳定已经成为相当严重问题。

［1］2、电力系统低频减载的意义《电力系统安全稳定导则》将电力系统的扰动分为三类：第一类为常见的普通故障，要求系统在承受此类故障时能保持稳定运行与正常供电；第二类故障为出现概率较低的较严重的故障，要求系统在承受此类故障时能保证稳定运行，但允许损失部分负荷；第三类故障为罕见的严重复杂故障，电力系统在承受此类故障时，如不能保持系统稳定运行，则必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。

chapter3-4电力系统低频减载

chapter3-4电力系统低频减载

f hf max1

f hf max2

„„
f hf maxn f hf 0
6) 各轮恢复频率的最大值
f hf 0 可考虑如下：当系统频率缓慢下降，
并正好稳定在第 i 轮继电器的动作频率 f dzi 时，第 i 轮继电器动作， 并断开了相应的用户功率 D Pi ， 于是频率回升到这一轮的最大恢复 频率 f hf maxi 。
i 1
第四节 电力系统低频减载
装置各轮断开频率之和
DP %
i 1 i
n
应等于装置减负荷功率 PJH %
PJH %
( Pqe % k L* Px Df hf 0* ) 1 kL*Df hf 0
DPi %
i 1
n
第四节 电力系统低频减载
DP %
i 1 i n
第四节 电力系统低频减载
f hf 可以低于额定频率，约为 49.5~50Hz。
4）考虑到负荷调节效应，接于减负荷装置上的负荷总功率 P JH 可以比最 大功率缺额 P qe 小些。
第四节 电力系统低频减载
根据负荷调节效应系数公式
K L
可以得到
( Pfhf Pfhe ) / Pfhe ( f fe ) / fe
f opi dzi
D f hf 0
f hf 0
fe
f
第 i 轮动作后系统频率稳定值与功率平衡的关
第四节 电力系统低频减载
根据负荷调节效应公式：
DPbi Px DPk
k 1 i 1
k L*Df opi / f N
DP ：减负荷装置前i-1轮断开的总负荷功率。
k 1 k
i 1
DPbi % (1 DPk %) k L*Df opi / f N

电力系统自动低频减载及其他安全控制装置

电力系统自动低频减载及其他安全控制装置
电力系统自动低频减载及其他 安全控制装置
演讲人
目录
01. 自动低频减载 02. 其他安全控制装置 03. 电力系统安全控制技术 04. 电力系统安全控制装置的应
用案例
自动低频减载
工作原理
自动低频减载装置通过检测电网频 率，判断电网是否处于低频状态。
当电网频率低于设定值时，自动低频 减载装置启动，开始切除部分负荷。
01
某地区通过部署 安全控制装置， 实现了对电力系 统的实时监控和 预警
03
02
某变电站通过安 装安全控制装置， 提高了电力系统 的稳定性和可靠 性
04
某发电厂通过使 用安全控制装置， 提高了发电效率 和能源利用率
案例启示
案例一：某地区电 网发生故障，自动 低频减载装置成功 避免大面积停电
案例三：某地区遭 遇恶劣天气，自动 低频减载装置成功 保障了电力系统的 稳定运行
降低电力系统损 失：自动低频减 载技术可以减少 系统损失，提高 电力系统效率。
支持可再生能源 并网：自动低频 减载技术可以支 持可再生能源并 网，提高可再生 能源的利用率。
电力系统安全控制装 置的应用案例
实际案例分析
01 案例一：某地区电网发
生故障，自动低频减载
装置成功切除部分负荷，
保障电网稳定运行。
网络化：利用网络技术实现远程监控和 控制，提高系统的可维护性和灵活性
绿色化：采用节能环保技术，降低能 源消耗，减少对环境的影响
关键技术
低频减载技术：自动 切除部分负荷，保持
系统稳定
故障诊断技术：实时 监测系统状态，及时
发现故障
快速保护技术：快速 切断故障，防止系统
崩溃
负荷预测技术：预测 未来负荷需求，优化

第三章第四节 电力系统低频减载

第三章第四节 电力系统低频减载

第四节电力系统低频减载一、概述1）事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。

2）所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。

3）这种办法称为按频率自动减负荷。

中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。

二、系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至频率雪崩。

（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。

发生在局部的或某个厂的有功电源方面的事故可能演变成整个电力系统的灾难。

（3）电力系统频率变化对用户的不利影响主要表现在以下几个方面：①频率变化将引起异步电动机转速的变化，有这些电动机驱动的纺织、造纸等机械产品的质量将受到影响，甚至出现残、次品。

②系统频率降低将使电动机的转速和功率降低，导致传动机械的出力降低。

③国防部门和工业使用的测量、控制等电子设备将因为频率的波动而影响准确性和工作性能，频率过低时甚至无法工作。

“电力工业技术管理法规”中规定的频率偏差范围为±0.2~±0.5Hz。

（4）汽轮机对频率的限制。

频率下降会危及汽轮机叶片的安全。

因为一般汽轮机叶片的设计都要求其自然频率充分躲开它的额定转速及其倍率值。

系统频率下降时有可能因机械共振造成过大的振动应力而使叶片损伤。

容量在300MW 以上的大型汽轮发电机组对频率的变化尤为敏感。

例如我国进口的某350MW机组，频率为48.5Hz时，要求发瞬时信号，频率为47.5Hz时要求30s跳闸，频率为47Hz时，要求0s跳闸。

进口的某600MW机组，当频率降至47.5Hz时，要求9s跳闸。

（5）频率升高对大机组的影响。

电力系统因故障被解列成几个部分时，有的区域因有功严重缺额而造成频率下降，但有的区域却因有功过剩而造成频率升高，从而危及大机组的安全运行。

电力系统自动装置低频减载


2WKN PGN
d*
dt
TG
d*
dt
PT* PL*
2020/5/12
12/37
2、电力系统频率的动态特性
（2）全网多台机组并联运行：
•考虑忽略各节点频率偏差 fi 的差异，把全系统的所有机组看作
一台等值机。
•电动机及其拖动机械负荷的转动惯量远小于发电机组的转动惯 量，可以忽略，这样并不会影响计算结果。
PLN PLk
K L*
fi fN
k 1
fi f N fi
系统缺额由负荷调节 效应来补偿
2020/5/12
Pi1* 1 i1 PLk* K L*fi*
k1
23/37
（4）每段切功率的限制
（2）当第i级切除负荷 PLi* 后，系统 f f h
功率缺额由负荷调节效应来补偿。
Phi* 1 i PLk* K L*f h*
等值机的惯性 时间常数
TX
d*
dt
PT *
PL*
d* d* df*
dt dt dt
转换为以负荷 在额定频率时TX 的总功率为基
PGN PLN
df* dt
PT* PL*
PL PLN K L f
准功率
TX
PGN PLN KL*
d f* dt
f*
Ph* K L*
2020/5/12
13/37
•确定系统事故情况下最大的可能功率缺额，以及接入自动低频减 载装置的功率值，是系统安全运行的重要保证。
•一般应该根据最不利的运行方式下发生事故时，实际可能发生的 最大功率缺额来考虑。例如：按系统中断开最大机组，或者某一 电厂来考虑。
•一般希望系统切除负荷后的恢复频率要小于系统额定频率 f h f N

电力系统自动低频减载及其他安全控制装置

产业进步。
汇报人：
,
汇报人：
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
原理：基于频 率变化自动识 别系统，检测 电网频率变化， 实现自动低频
减载
作用：在电力系 统中，当电网频 率下降时，自动 切除部分负荷， 保证电力系统的
安全稳定运行
目的：提高电 力系统的安全 性和稳定性， 减少因频率下 降引发的连锁
故障
工作流程：传感器实时监测系统频率，一旦发现异常，立即将信号传输给控制器，控制器根据预设算法 判断是否需要触发减载动作，如果需要，则向执行机构发出指令，执行机构根据指令进行减载操作。
特点：具有快速响应、高精度、高可靠性的特点，能够有效保障电力系统的安全稳定运行。
检测电力系统的频率变化 判断频率变化是否超过预设阈值 如果超过阈值，触发低频减载控制装置 控制装置根据预设策略切除部分负载，以恢复系统频率稳定
添加标题
未来展望：未来电力系统自动低频减载装置将更加注重智能化和自适应性，能够更好地应对 各种复杂的电力系统和负荷变化，提高电力系统的稳定性和可靠性。
添加标题
技术创新：随着科技的不断进步，电力系统自动低频减载装置的技术将不断创新和完善，为 电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的保障。
添加标题
应用范围：随着电力系统规模的不断扩大和复杂化，自动低频减载装置的应用范围将不断扩 大，不仅局限于电力系统，还将应用于其他领域，如能源、交通等。
发电厂：用于确保发电机组在低频或异常情况下能够安全停机，防止设备损坏和事故 扩大。
输配电系统：用于检测和防止电力系统中的电压异常、频率波动等问题，保障电力系 统的稳定运行。
工业自动化生产线：用于确保生产线上的电机、传动系统等设备在电力异常时能够安 全停机，避免设备损坏和生产事故。

低频减载

1 电力系统中，应装设足够数量的自动低频减载装置。

当电力系统因事故发生功率缺额时，由自动低频减载装置断开一部分次要负荷，以防止频率过度降低，并使之很快恢复到一定数值，从而保证电力系统的稳定运行和重要负荷的正常工作。

2 自动低频减载装置的配置及其断开负荷的容量，应根据最不利的运行方式下发生事故时，整个电力系统或其各部分，实际可能发生的最大功率缺额来确定。

例如考虑断开孤立发电厂中容量最大的发电机，断开输送功率最大的线路或断开容量最大发电厂，以及考虑由于联络线事故断开，而引起电力系统解列等。

3 电力系统中应装设具有下列特点的自动低频减载装置：1）基本段快速动作。

基本段一般按频率分为若干级。

装置的频率整定值应根据电力系统的具体条件，保证大型火电厂安全运行，以及由继电器本身的特性等因素决定。

起始运行频率，宜取为49HZ。

2）后备段带较长时限。

后备段可分为若干级，最小动作时间约为10～15S。

4 对局部地区事故，如功率缺额很大，为了防止电压急剧下降时，自动低频减载装置失效，宜装设其他自动减载装置。

其他自动减载装置可由下列因素起动：发电机、线路或变压器断开或过负荷；输送功率方向改变、频率下降的变化率以及母线电压下降等。

5 如在小容量电力系统的短路过程中，由于短路功率突增使频率下降，可能引起自动低频减载装置误动作时，以及在自动重合闸装置或备用电源自动投入装置动作过程中，由于同步调相机和电动机反馈的影响可能误动作时，应采取相应措施。

电网低频减载管理与分析系统（一）、总体介绍低频减载是控制电力系统一般故障及大面积复杂故障重要而有效的手段，是电力系统维持频率稳定的最后一道防线。

合理而快速地切除负荷或解列，可以使整个电网在最短的时间内恢复至稳定运行状态，切负荷的整定计算必须合理精确，以最小的切负荷量在最短的时间内使系统频率恢复正常。

电网低频减载管理与分析系统软件应由系统数据库建立、数据转换和导入、频率计算和分析以及切负荷方案优化、在线监测、统计等模块组成，能根据系统的参数特性和运行要求给出最优方案，且具有友好的人机界面和便于维护更新的系统数据库。

电力系统低频减载

第七章电力系统低频减载第一节概述一、基本概念a)正常电网频率的允许变化范围：正负0.2Hz～0.5Hz，（49.8～50.5）。

b)事故异常情况下的频率：不能低于47Hz下长期运行，瞬时值不能低于45Hz。

c)正常符合变动引起的频率变化由发电机调速系统处理（包括频率升高）。

d)事故情况下（线路断开、发电机组异常退出等），无其它备用有功容量时，系统出现功率缺额，频率会大幅度下降，只能采取自动切除部分负荷的方法使频率下降到允许范围内，e)自动低频减载是电网重要的反事故措施。

f)低频减载装置的要求：事故时候自动切除的负荷不能过多也不能过少。

g)中文“ZDPJ”或“ZJPH”；英文UFLS（UnderFrequency Load Shedding）二、系统频率的事故限额a) 厂用电机械出力下降导致的频率雪崩。

（<47Hz 时出力显著下降，发电机出力下降，恶性循环） b) 发电机无功出力减少引起电压水平降低，可能导致稳定破坏。

（励磁机转速降低，<45Hz 时出现） c) 对电动机转速、功率的影响。

（包括影响产品质量、出力降低、测量误差等）d) 危及汽轮机叶片（48.5Hz 发信号、47.5Hz 时30s 跳闸、47Hz 时0s 跳闸；52Hz 时0.3s 跳）e) 核能电厂冷却介质泵对频率要求很高，不能满足时自动跳闸。

三、 系统频率的动态特性系统出现功率缺额时，频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经理的过程，称为电力系统的动态频率特性。

决定因素：有功缺额的大小、系统转动部分的机械惯性、负荷的调节效应。

变化方程式：f tT e f f f f -∞∞=＋(-)e上式包含最后稳定频率、初始额定频率以及频率变化的时间常数（4~10s）。

其中时间常数取决于机组的惯性时间常数和负荷调节效应系数，对于大的系统较大。

第二节低频减载的工作原理一、基本原理过程逐次逼近原理：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同时也断开了相应的用户）。

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⎛100 − n −1∆P % ⎞ K L∗ ( f hf ⋅min − f dzn ) ∆Pts % ≥ ⎜ ∑ k ⎟ k =1 ⎠ f e − K L∗ ( f e − f hf ⋅min ) ⎝
第四节
f
dzts
电力系统低频减载
，
（2）当系统频率在第 i 轮动作后稳定在稍低于特殊轮的动作频率 ，特殊轮动作断开其用户后，系统频率不应高于 f
第四节
电力系统低频减载
九、ZPJH装置的时限
a) 为了防止在系统发生振荡或系统电压短时间下降 时ZPJH装置的误动作，要求装置能带有一些时限 b) 但时限太长将使系统发生严重事故时，频率会危 险地降低到临界值以下。因此一般可以取为0.2～ 0.3s。 c) 参加自动减载的一部分负荷允许带稍长一些的时 限，例如带5s时限，但是这部分负荷功率的数量 必须控制在这样的范围内，即其余部分动作以 后，保证系统频率不低于临界频率45Hz。
∆P∗
Pfhe P 切
900MW
∆ f hf *
50 − 48 = = 0 .04 50
f危
K L∗ = 2
48Hz
P仍缺
由式（3-47）得
PJH =
900 − 2 × 0.04 × 2800 = 734MW 1 − 2 × 0.04
50Hz
∆f ∗
图 3-25 例 3-3 示意图
第四节
电力系统低频减载
f hf 0 可考虑如下：当系统频率缓慢下降，
并正好稳定在第 i 轮继电器的动作频率 f dzi 时，第 i 轮继电器动作， 并断开了相应的用户功率 ∆ P i ， 于是频率回升到这一轮的最大恢复 频率 f hf ⋅max ⋅i 。
第四节
P/%
电力系统低频减载
∆ Pi %
∆ P bi %
a
b
∆ P bhf %
六、各轮动作功率的选择
1）第一级动作频率 一般的一级启动频率整定在49Hz。 2）最后一轮的动作频率 自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于46～ 46.5Hz 3）前后两级动作的频率间隔 前后两级动作的时间间隔是受频率测量元件的动作误差和 开关固有跳闸时间限制的。
第四节
电力系统低频减载
七、各轮最佳断开功率的计算
第四节
时间 ∆ t 2 后
电力系统低频减载
点 4：当频率下降到 f 2 时，ZPJH 的第二轮频率继电器启动，经一定
点 5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。 点 5-6：系统有功功率缺额得到补偿。频率开始沿 5～6 曲线回升， 最后稳定在 f ∞ ( 2) 。 逐次逼近：进行一次次的计算，直到找到系统功率缺额的数值（同 时也断开了相应的用户） 。即系统频率重新稳定下来或出现回升时， 这个过程才会结束。
f dzts = f hf ⋅min
3） 它是在系统频率已比较稳定时动作的，因此其动作时限可 以取系统频率时间常数 T f 的 2～3 倍，一般为 15～25s
第四节
电力系统低频减载
4） 特殊轮断开功率可按以下两个极限条件来选择： （1）当最后第二轮即 n－1 轮动作后，系统频率不回升 但又不足使 反而降到最后一轮， 即第 n 轮动作频率 f dzn 附近， 第 n 轮动作时，则在特殊轮动作断开其所接用户功率后，系 统频率应恢复到 f hf ⋅min 以上，因此特殊轮应断的用户功率为
第四节
电力系统低频减载
二、系统频率的事故限额
（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成 恶性循环，直至频率雪崩。 （2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流 一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造 成系统稳定的破坏。 （3）电力系统频率变化对用户的不利影响： 频率变化将引起异步电动机转速的变化。 系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。 （4）汽轮机对频率的限制。 （5）频率升高对大机组的影响。 （6）频率对核能电厂的影响。
1) 系统频率的最后稳定值在最大恢复频率 f hf ⋅max⋅i 与最小恢复频率
f hf ⋅min⋅i 之间
2) （ f hf ⋅max⋅i － f hf ⋅min⋅i ）是正比于 ZPJH 第 i 次的计算误差的 3) 当 ZPJH 动作后，可能出现的最大误差为最小时，ZPJH 就具有最 高的选择性。 4) f hf ⋅min 事实上等于特殊轮的动作频率 f dz⋅ts
第四节
电力系统低频减载
三、系统频率的动态特性
系统频率变化不是瞬间完成的，而是按指数规律变化，其表示式为
f = f ∞ + ( f e − f ∞ )e T f
− t
（3-46）
式中
f ∞ ——由功率缺额引起的另一个稳定运行频率
T f ——系统频率变化的时间常数，它与系统等值机组惯性
常数以及负荷调节效应系数
第四节
五、最大功率缺额的确定
电力系统低频减载
1）保证在系统发生最大可能的功率缺额时，也能断开相应的用户，避免 系统的瓦解，使频率趋于稳定。 2）对系统中可能发生的最大功率缺额应作具体分析：有的按系统中断开 最大容量的机组来考虑；有的要按断开发电厂高压母线来考虑等。 3）系统功率最大缺额确定以后，就可以考虑接于减负荷装置上的负荷的 总数。要求恢复频率
第四节
电力系统低频减载
“轮” ：计算点 f 1 、 f 2 …… f n 点 1：系统发生了大量的有功功率缺额 点 2：频率下降到 f 1 ，第一轮继电器起动，经一定时间 ∆ t1 点 3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。 点 3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功 率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部 分负荷， 功率缺额已经减小， 所有频率将按 3-4 的曲线而不是 3-3' 曲线继续下降。
；
Px ——减负荷前系统用户的总功率。
第四节
例 3-3
电力系统低频减载
某系统的用户总功率为 Pfhe = 2800MW ，系统最大的功率缺额
P
qe
= 900MW ，负荷调节效应系数 K L∗ = 2 ，自动减负荷动作后，希望恢
复频率值 f hf = 48 Hz ，求接入减负荷装置的负荷总功率 PJH 。 解 减负荷动作后， 残留的频率偏差 相对值
KL∗ 有关，一般在（4～10）间。大
系统 T f 较大，小系统 T f 较小。
第四节
f
fe
1 2 3
电力系统低频减载
四、自动低频减载（按频率自动减负荷装置“ZPJH”） 的工作原理
f1
f ∞( 2) f2
∆f0
6 4 5 5
'
f ∞(1) f ∞ ( 0)
∆ t1 ∆ t2
3
'
t
o
图 3-24 系统频率的变化过程
hf 0
因此
⎛100 − n −1∆P % ⎞ K L ∗ ( f hf 0 − f dzts ) ∆Pts % ≥ ⎜ ∑ k ⎟ k =1 ⎝ ⎠ f e − K L ∗ ( f e − f hf 0 )
只有在按式（3-53）算出的 ∆ Pts % 小于式（3-52）的数值时，才 按式（3-52）选择 ∆ Pts % 。
第四节
一、概述
a)
电力系统低频减载
事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系 统频率大幅度下降。
b)
所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率 降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有 功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。
c)
这种办法称为按频率自动减负荷。中文简拼为“ZPJH”，英 文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。
Pqe − PJH Px − PJH
= K L∗
f e − f hf fe
= K L∗∆f hf ∗
第四节
或
PJH =
电力系统低频减载
Pqe − K l ∗ Px ∆f hf ∗ 1 − K l ∗∆f hf ∗
−
式中
∆ f hf * ——恢复频率偏差的相对值，并
∆ f hf * =fef来自ehff
第四节
5) 一般情况下，各轮的 f
电力系统低频减载
hf ⋅max ⋅i
是不同的，而 ZPJH 的最终计算误差
则应按其中最大的计算。根据极值原理，显而易见，要使 ZPJH 装 置的误差为最小的条件是：
=
f hf ⋅max⋅1
=
f hf ⋅max⋅2
=
……
f hf⋅max⋅n = f
hf 0
6) 各轮恢复频率的最大值
f hf 可以低于额定频率。
4）考虑到负荷调节效应， 接于减负荷装置上的负荷总功率 PJH 可以比最大 功率缺额 Pqe 小些。
第四节
根据负荷调节效应系数公式
电力系统低频减载
K L∗ =
可以得到
( Pfhf − Pfhe ) / Pfhe ( f − fe ) / fe
∆Pfhf * ∆Pfhf % = = ∆f∗ ∆f %
∆ fi
∆ f hf 0
f dzi
f hf 0
fe
f
图 3-26 第 i 轮动作后系统频率稳定值与功率平衡的关系
第四节
电力系统低频减载
八、特殊轮的功用与断开功率的选择 1） 第 i 轮动作后， 系统频率稳定在低于恢复频率的低限 f hf ⋅min⋅i 但又不足使 i + 1 轮减负荷装置动作 2） 特殊轮的动作频率