电力系统分析练习题及其答案(何仰赞)上册

K??krKG??KD??1.081?10.4+1.5=12.742

(2) 系统负荷增加5%时的频率偏移为

?P?0.05?f?????12.742??3.924?10?3

K?一次调整后的稳态频率为

f=50-0.003924?50Hz=49.804Hz(3)频率降低0.2Hz,即

?f???0.004,系统能够承担的负荷增量

?2?P??K?f??12.742??0.004?5.097?10??????P?5.097%

[例4-3]同上例,但火电厂容量已全部利用,水电厂的备用容量已由20%降至10%。 解 (1)计算系统的单位调节功率。

KG??0.5?0?0.25?0+0.25?25?6.25

1kr?=1.026

0.5?0.25?0.25??1-0.1?K*?krKG*?KD*?1.026?6.25?1.5?7.912

(2) 系统负荷增加5%后

0.05?f???7.912??0.632?10?2

f=50-0.00632?50=49.68Hz

(3)频率允许降低0.2Hz,系统能够承担的负荷增量为

?2?P??K?f??7.912??0.004?3.165?10?????或

?P?3.165%

[例4-4]某发电厂装有三台发电机,参数见表4-1。若该电厂总负荷为500MW,负荷频率调节响应系数KD?45MW/Hz。

(1)若负荷波动-10%,求频率变化增量和各发电机输出功率。

(2) 若负荷波动+10%,求频率变化增量和各发电机输出功率(发电机不能过载)。

表4-1

发电机号 1 2 3

额定容量/MW 125 125 300

原始发电功率/MW 100 100 300

KG/(MW/Hz)

55 50 150

解 本题采用有名值进行计算。

(1) 若负荷波动-10%,则三组发电机均要参与调节。

KS?KD?KG??45?55?50?150?MW/Hz?300MW/Hz

?PDKS???f

?PD0.1?5001?f???Hz?Hz

KS3006可得,频率波动0.33%,f=50.167Hz。

发电机出力的变化,对1号发电机有

1?PG1??KG1?f??55?MW??9.2MW

6PG1??100?9.2?MW?90.8MW

对2号发电机有

?PG21??KG2?f??50?MW??8.3MW6

PG2??100?8.3?MW?91.7MW

对3号发电机有

?PG31??KG3?f??150?MW??25MW6

PG3??300?25?MW?275MW

(2) 若负荷波动+10%,由于3号发电机已经满载,因此,只有1、2号发电机参与调

节。

KS?KL?KG1?KG2?150MW/Hz

?PDKS???f?f??

?P501D?Hz??Hz

KS1503可得,频率波动-0.67%,f=(50-0.33) Hz =49.6750.167Hz。 发电机出力的变化,对1号发电机有

?PG11??KG1?f?55?MW?18.33MW3

PG1??100?18.33?MW?118.33MW

对2号发电机有

1?PMW?16.67MWG2??KG2?f?50?3

PG2??100?16.67?MW?116.67MW

对3号发电机有

?PG3?0

PG3?300MW

[例4-5]将例4-4中3号机组得额定容量改为500MW,其余条件不变。3号机组设定为调频机组;负荷波动+10%,3号机组调频器动作。(1)3号机组出力增加25MW; (2)3号机组出力增加50MW,试求对应得频率变化增量和各发电机输出功率。 解 系统单位调节功率与例4-4相同

KS?KD?KG?0W?45?55?50?1?5M

(1)3号机组出力增加25MW。

由(4-31)可得频率变化增量

H/z?30M0WH/z

?f???PD0??P50?251G??Hz??HzK30012

发电机出力的变化,对1号发电机有

1?PMW?4.583MWG1??KG1?f?55?12PG1??100?4.583?MW?104.583MW

对2号发电机有

?PG21??KG2?f?50?MW?4.167MW12

PG2??100?4.167?MW?104.167MW

对3号发电机有

1?PMW?37.5MWG3??PG?KG2?f?25?150?12

PG3??300?37.5?MW?337.5MW(2)3号机组出力增加50MW。

由(4-31)可得频率变化增量

?P50?50D0??PG???0 ?f??K300发电机出力的变化,对1号发电机有

?PG1??KG1?f?0 PG1?100MW对2号发电机有

P?PG2?100MWG2??KG2?f?0

对3号发电机有

?P?50?0MW?50MWG3??PG?KG2?f

PG3??300?50?MW?350MW

[例4-6]两系统由联络线联结为互联系统。正常运行时,联络线上没有交换功率流通。两系统的容量分别为1500MW和1000MW,各自的单位调节功率(分别以两系统容量为基准的标么值)示于图4-13。设A系统负荷增加100MW,试计算下列情况的频率变化增量和联络线上流过的交换功率。

(1)A,B两系统机组都参加一次调频。 (2) A,B两系统机组都不参加一次调频。 (3) B系统机组不参加一次调频。 (4) A系统机组不参加一次调频。

解 将以标么值表示的单位调节功率折算为有名值

KGA?KG?APG/25?1500/5?0ANf?NKGB?KG?BPG/20?1000/5?0BNf?N

7M5W0Hz/4M0W0Hz/KDA?KD?APG/1.5?1500/?50M4W5H/ z ANf?NKDB?KD?BPG/1.3?1000/?50M2W6Hz/BNf?N(1) 两系统机组都参加一次调频

?PGA??PGB??PDB?0,?PDA?100MW

KA?KGA?KDA?795MW/Hz,KB?KGB?KDB?426MW/Hz?PA??PDA??PGA?100MW,?PB??PDB??PGB?0 ?PA??PB100?f??????0.0819Hz

KA?KB795?426?PAB?KA?PB?KB?PA?426?100???34.889MW

KA?KB795?426这种情况正常,频率下降的不多,通过联络线由B向A输送的功率也不大。 (2) 两系统机组都不参加一次调频

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