电力系统有功功率和频率控制概述

有功功率与频率关系综述.有功功率和频率的关系考虑到电力系统中有功功率和频率的关系，我开始从两个方面学习。

首先，我分别理解了有功功率和频率的概念，然后讨论了两者之间的关系和相互影响。

然而，其中涉及的知识点不仅包括这两个方面，还包括功角和转矩。

这是我的一些总结。

1.有功功率电力系统中的发电机产生有功功率，该有功功率可以相当于电源。

任何电源都有电动势e和内阻r。

发电机的电动势等于空载电压，空载电压直接受转速影响。

转速越快，电动势(e=ce φ n)越高，发电机的实际端电压U=E-1.有功功率电力系统中的发电机产生有功功率，该有功功率可以相当于电源。

任何电源都有电动势e和内阻r。

发电机的电动势等于空载电压，空载电压直接受转速影响。

转速越快，电动势越高(e=ce φ n)，发电机的实际端电压U=E:当有功负荷和输出不平衡时，转速会发生变化。

对于并网发电机来说，这个问题并不存在，因为转速将很快达到新的同步速度。

这一点将在下文中分析——省略部分——定子绕组的电磁转矩。

根据发电机的电枢反射，定子电流越大(负载越大)，对转子的阻力越大，因此频率是恒定的，增加转子转矩可以增加有功功率。

3.电力系统频率电力系统频率是指电力系统的相同运行参数。

首先，明确频率是一个系统概念，单个发生器和频率之间没有直接对应关系。

电网系统的频率与负载无关，只与电机速度有关。

因为电网频率是一个恒定值，所以当发电机连接到电网并且孤立的电厂运行时，调节的内容是不同的。

当电网接通时，我们称之为有功功率调节，而当孤立的电站运行时，它是调节频率，这两种调节的本质是相同的，即改变汽轮机入口阀的开度。

4.有功功率和频率之间的关系可以从1的描述中看出。

当电网简化时，电磁功率由单功率角θ决定。

那么为什么我们通常说电网中的有功功率与频率有关呢？显然，频率对有功功率的影响是通过功角θ作为中间环节来实现的。

如何将二者联系起来是我的理解。

电力系统频率仅与电机转速有关，但电力负荷本身具有负荷频率效应，如下图所示，即当系统频率降低时，负荷也会相应降低，但这并不意味着负荷量决定频率值，负荷对频率的影响直接由发电机转速决定。

电力系统有功功率和频率调整1. 引言在电力系统中，有功功率和频率是两个关键的电能参数。

有功功率是指电力系统中实际提供给负载的电能，而频率则表示电力系统中电压和电流的周期性变化。

准确地调整有功功率和频率可以保证电力系统的稳定运行，提高能源利用率，保障用电的安全和可靠性。

2. 电力系统有功功率调整电力系统的有功功率调整主要通过控制发电机输出功率来实现。

有功功率调整的目标是使电力系统的供需平衡，以满足用户的用电需求。

有功功率调整可以通过控制发电机的机械输入来实现，也可以通过调整发电机的励磁电流来实现。

2.1 机械输入调整机械输入调整是通过控制发电机的机械输入来调整有功功率。

机械输入调整的方式包括调速和负载调整两种。

2.1.1 调速调整调速是通过调整发电机的键合阻抗或者转子的绕组来改变发电机的转速，从而改变机械输入功率。

调速调整的原理是根据负荷需求，通过调整发电机的转速来保持有功功率的平衡。

2.1.2 负载调整负载调整是通过调整发电机的输出负载来改变发电机的有功功率。

负载调整的方式包括直接调整负载阻抗、调整发电机馈线阻抗、调整发电机并联等。

2.2 励磁调整励磁调整是通过调整发电机的励磁电流来改变发电机的有功功率。

励磁调整的原理是控制发电机的磁场强度，从而改变发电机的输出电压和电流。

励磁调整可以通过调整励磁电流的大小、相位和波形等来实现。

3. 电力系统频率调整电力系统的频率调整主要通过控制发电机输出的机械输入来实现。

频率调整的目标是使电力系统的供电频率保持在额定值附近，以满足用户的用电需求。

3.1 负荷频率特性负荷频率特性是指负载的电流和供电频率之间的关系。

负荷频率特性可以分为正负荷频率特性和正负荷功率频率特性两种。

正负荷频率特性描述了负载对供电频率变化时的功率响应。

3.2 机械输入调整机械输入调整是通过调整发电机的机械转速来调整电力系统的频率。

机械输入调整的方式包括调速和负载调整两种。

3.2.1 调速调整调速调整是通过改变发电机的转速来调整电力系统的频率。

第四章 电力系统频率和有功功率控制第一节 电力系统频率和有功功率调整的必要性一、 电力系统频率与有功功率的关系 频率、电压是电网电能质量的二大指标。

频率变化原因：负荷变动导致有功功率的不平衡。

变化过程：负荷变化→发电机转速变化→频率变化→负荷的调节效应→新频率下达到平衡。

消除偏移：原动机输入功率大小随负荷变动而改变。

结论：① 电网仅一个频率；② 电网可在偏离额定频率下稳定运行；（0.2Hz ） ③ 频率调整依靠有功进行调整；④ 维持电网频率，调速器调整原动机输入，跟踪负荷变化。

⑤ 转速与频率关系：60pn f二、 电网频率对电能用户及电力系统的影响 对用户影响：① 异步机：转速变化影响产品质量；电机输出功率变化影响输出功率大小。

② 电子测量设备：影响测量精度。

③照明、电热负荷：影响小。

对电网影响：①汽轮机叶片：振动、裂纹，影响寿命。

②火电厂：低于48Hz→辅助电机（送风、给水、循环、磨煤等）出力下降→锅炉、汽轮机出力下降→有功出力下降→频率进一步下降→恶性循环（频率雪崩）。

③电网电压：频率下降→异步机、变压器励磁电流增大，无功损耗增大。

发电机励磁电压下降→系统电压下降→有可能导致系统电压雪崩（大面积停电）。

④核电厂：频率下降→冷却介质泵跳开→反应堆停运。

第二节同步发电机调速器基本原理一、机械液压调速器（离心式调速器）原理简介组成: 测速环节、执行放大环节、转速给定装置①测速环节：主轴带动的齿轮传动机构和离心飞摆。

转速n上升→ A点上移（升高）；转速n下降→A点下移（降低）；②执行放大环节：错油门＋油动机。

稳定状态：错油门活塞堵死油动机活塞二个油管路，油动机上下油压相等，调节汽阀开度不变。

F上升→上管进油→活塞向下→汽阀开度减小→转速下降；F下降→下管进油→活塞向上→汽阀开度增大→转速上升；放大作用：小力量作用于F点，通过高压油作用，在活塞出生较大作用力。

③转速给定装置：同步器。

控制电机的正转、反转，使D点上下移动。

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1频率与有功功率平衡电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗（包括网损）的有功功率总和之间的平衡来维持的。

但是,电力系统的负荷是时刻变化的，从而导致系统频率变化。

为了保证电力系统频率在允许范围之内，就需要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。

频率质量是电能质量的一个重要指标。

中国《电力工业技术管理法规》规定，大容量电力系统的频率偏差不得超过，一些工业发达国家规定频率偏差不得超过.说明电力系统元件及整个系统的频率特性，介绍电力系统调频的基本概念。

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1.2.1负荷频率特性负荷的频率静态特性：在没有旋转备用容量的电力系统中，当电源与负荷推动平衡时，则频率将立即发生变化。

由于频率的变化，整个系统的负荷也将随着频繁率的的变化而变化。

这种负荷随频率的变化而变化的特性叫做负荷的频率静态特性.综合负荷与频率的关系可表示成：由于电力系统运行中，频率一般在额定频率附近，频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线，如下图所示。

12.1.2.2发电机组频率特性发电机组的频率静特性：当系统频率变化时，发电机组的高速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系,叫发电机调速系统的频率静态特性.发电机组的功率频率静态特性如下图：在不改变发电机调速系统设定值时，发电机输出功率增加则频率下降,而当功率增加到其额定功率时，输出功率不随频率变化。

图中向下倾斜的直线即为发电机频率静态特性,而①和②表示发电机出力分别为PG1和PG2时对应的频率。

等值发电机组（电网中所有发电机组的等效机组）的功率频率静态特性如下图所示，它跟发电机组的功率频率静态特性相似。

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3电力系统频率特性电力系统的频率静态特性取决于发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性,由发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性可以经推导得出：式中――电力系统有功功率变化量的百分值：――系统频率变化量百分值；――为备用容量占系统总有功负荷的百分值.12.1.2.4一次调频一次调频：由发电机特性和负荷调节效应共同承担系统负荷变化,使系统运行在另一频率的频率调整称为频率的一次调整。