电力系统基本知识及电网调控.ppt

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1、电力系统基本知识及电网调控一、电力系统（powersystem）由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约

2、了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。二、电力系统基本概念电力网络是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。动力系统在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。总装机容量指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。年发电量指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和

3、，以千瓦时（KWh）、兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。最大负荷指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。额定频率按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为50Hz。最高电压等级是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。三、电能质量1、电能质量(PowerQuality)，从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。影响电能质量的因素包括：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压

4、波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。在现代电力系统中，电压暂降和中断已成为最重要的电能质量问题。2、电能质量的具体指标（1）电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz，电网容量在300万千瓦及以上者为0.2HZ；电网容量在300万千瓦以下者，为0.5HZ。（2）电压偏差：各电压等级供电电压偏差不超过额定电压的-3+7。（3）三相电压不平衡：电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2，短时不得超过4。标准还规定对每个用户电压不平衡度的一般限值为1.3。（4）公用电网谐波：6220kV各级公用电网电压(相电压)总谐波畸变率是0.38kV

5、为5.0，610kV为4.0，3566kV为3.0，110kV为2.0；用户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内。（5）波动和闪变：在公共供电点的电压波动允许值：10kV及以下为2.5%，35110kV为2，220kV及以上为1.6。3、负荷调整常用的调整电力负荷的方法主要采用降低最大用电负荷，移峰填谷，包括年负荷调整、月负荷调整和日负荷调整，使用节能电器，推广绿色节能光源，高峰时段适当调高空调温度，实行峰谷差别电价等方法，可以有效降低社会用电对电网最大负荷的需求。年负荷调整：对一些季节性用电的负荷，将其用电安排在电网年负荷曲线的低谷时段，错开冬夏两季的用电高峰时间，减小

6、电网的最大负荷，从而提高电网负荷率。月负荷的调整：合理安排一个月生产计划，使生产用电负荷均匀。日负荷的调整：将一班制生产企业的生产用电，放到后夜低谷时段生产，两班制生产企业错开早晚高峰生产，三班制连续生产企业中非连续性设备放在后夜低谷时段用电，推广使用蓄热蓄冷空调等。调整负荷的意义：降低社会用电对电网最大负荷的需求，减少发电设备投资；减少企业团体的电力消费支出，降低生产成本，提高效益。提高发电企业及电网设备的利用率，降低生产成本电能损耗。在电力供应出现缺口时，有利于形成有序的用电秩序，使有限的电力资源最大限度地满足社会的需要。电网备用容量电网中电源容量大于发电负荷的部分称为电网备用容量。电网备

7、用容量是为了保证电力系统的调频调峰、发电设备能定期检修及机组发生事故时不至于对用户停电，并满足国民经济发展的需要。电网备用容量分为有功功率备用容量和无功功率备用容量，只有有了备用容量，电网才能在各种情况下对用户可靠供电；才能及时调整电网频率和供电电压，保证电能质量和电网安全、稳定运行；也才有可能按最优化准则在各发电机组间进行有功功率的经济分配。电网备用容量的设置目的和标准电网有功备用容量按设置的目的可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国名经济发展备用，一般系统规划设计时应使电力系统的装机容量大于最高负荷的15%20%。各种备用容量宜采用如下标准：负荷备用容量一般为最大负荷的2%5%，低值适用于

8、大电网，高值适用小电网。事故备用容量一般为最大发电负荷的10%左右，但不小于电网中一台最大机组的容量。检修备用容量一般应结合电网负荷特点，水、火点比例，设备质量，检修水平等情况确定，一般为最大发电负荷的8%15%。4、负荷曲线分析：电网日负荷曲线由基荷、腰荷、峰荷三部组成。电网负荷最小负荷以下（A点）部分为基荷，最小负荷与平均负荷之间部分之间部分叫腰荷（A与B之间），平均负荷与最大负荷之间部分叫峰荷（D与B之间）。高峰负荷：又称为尖峰负荷，指在一定时间内发生的最大负荷值，高峰负荷一般依据季节的不同出现每天上午911时（早峰，C点）和1722时（晚峰，D点），因为这段时间是生产用电和生活用电最集

9、中的时间，因此出现电网高峰负荷，此时在日负荷曲线上出现高峰。低谷负荷：指在一定时间内发生的最小负荷值。低谷负荷一般出现在晚上23时次日5时（A点），这段时间生产负荷和生活负荷都较低，在日负荷曲线上出现低谷。平均负荷指在某一段确定的时间段内（如日、月、季、年）负荷的平均值。5、负荷率负荷率是电网一定时间内的平均有功负荷与最高有功负荷的百分比，用以衡量平均负荷与最高负荷之间的差异程度。从经济角度考虑，负荷率越接近1，表明电网和设备的利用率越高，越经济，它反映了发、供、用电设备的使用状况。提高负荷率对发、供、用、电网四方都有好处，对发电厂而言提高负荷率可以满发多供，较低煤耗。对大宗动力用户来说，可以

10、减少受电变压器容量，降低高峰用电负荷，减少基本电费开支，降低生产成本；对电网而言，除由于电网输送潮流稳定而降低各个环节的电能损耗外，可以降低对负荷调整的成本，还可以减少或推迟国家用于电力工业的基本建设投资。楚雄电网2009年8月31日供电量6818.07MW*H，最高供电负荷37.147万kW，求当日负荷率。楚雄电网2009年8月31日平均负荷=6818.07MW*H/24H=284.08MW=28.408万kW楚雄电网2009年8月31日负荷率=28.408万kW/37.147万kW=76.47%6、负荷分级：按对供电可靠性要求，一般将负荷分为以下三级：第一级负荷：一级负荷中断供电将造成人身

11、事故、设备损坏，产生大量废品，生产秩序长期不能恢复，使市政生活的重要部门发生混乱。一级负荷应由两个电源供电。两个电源的要求是：1、两个电源间无联系；2、两个电源间有联系，但符合下列要求：（1）发生任何一种故障时，两个电源的任何部分应不致同时受到损坏；（2）发生任何一种故障且保护装置正常时，有一个电源不中断供电，并且在发生任何一种故障且主保护装置失灵以至两电源均中断供电后，应能在有人值班的处所完成各种必要操作，迅速恢复一个电源供电。第二级负荷：二级负荷中断供电将造成大量减产，影响人民生活。二级负荷应尽量做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。因此当地区供电

12、条件允许且投资不高时，二级负荷宜由两个电源供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由6kv及以上专用架空线供电。如采用电缆时，应敷设备用电缆并经常处于运行状态。二类高层民用建筑有自备发电设备时，当采用自动启动有困难时，可采用手动启动装置。第三级负荷：不属于第一、第二级的，停电影响不大的其他负荷。三级负荷的供电一般应设有两台变压器，一用一备。五、频率相关知识1、电力系统低频运行的危害电力系统低频运行是非常危险的,因为电源与负荷在低频率下重新平衡很不牢固,也就是说稳定性很差,甚至产生频率崩溃,会严重威胁电网的安全运行,并对发电设备和用户造成严重损坏,主要表现为以下几方面:1)引起汽轮机叶片

13、断裂。在运行中,汽轮机叶片由于受不均匀汽流冲击而发生振动。在正常频率运行情况下,汽轮机叶片不发生共振。当低频率运行时,末级叶片可能发生共振或接近于共振,从而使叶片振动应力大大增加,如时间过长,叶片可能损伤甚至断裂。2)使发电机出力降低,频率降低,转速下降,发电机两端的风扇鼓进的风量减小,冷却条件变坏,如果仍维持出力不变,则发电机的温度升高,可能超过绝缘材料的温度允许值,为了使温升不超过允许值,势必要降低发电机出力。3)使发电机机端电压下降。因为频率下降时,会引起机内电势下降而导致电压降低,同时,由于频率降低,使发电机转速降低,同轴励磁电流减小,使发电机的机端电压进一步下降。4)对厂用电安全运行

14、的影响。当低频运行时,所有厂用交流电动机的转速都相应的下降,因而火电厂的给水泵、风机、磨煤机等辅助设备的出力也将下降,从而影响电厂的出力。其中影响最大的是高压给水泵和磨煤机,由于出力的下降,使电网有功电源更加缺乏,致使频率进一步下降,造成恶性循环。5)对用户的危害:频率下降,将使用户的电动机转速下降,出力降低,从而影响用户产品的质量和产量。另外,频率下降,将引起电钟不准,电气测量仪器误差增大,安全自动装置及继电保护误动作等。2、电网频率同有功功率的关系当电网发出的有功功率等于用户有功负荷时，频率保持不变；小于有功负荷时，频率下降；大于有功负荷时，频率上升。因此，改变发电机输出的有功功率可以调整

15、电网频率。在系统有旋转备用容量（运行备用容量）的情况下，发电厂出力能通过频率调节器较快地适应负荷的变化，因此负荷变化引起的频率偏差值较小。一般运行备用容量要求达到1%3。3、调整频率的方法一次调频：是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力,随频率变化而自动进行频率调整。其特点是频率调整速度快,但调整量随发电机组不同而不同,且调整量有限,值班调度员难以控制。二次调频：是指当电力系统负荷或发电出力发生较大变化时,一次调频不能恢复频率至规定范围时采用的调频方式。二次调频分为手动调频及自动调频:手动调频：在调频厂,由运行人员根据系统频率的变动来调节发电机的出力,使频率保持在规定范围内,手动调频的特

16、点是反映速度慢,在调整幅度较大时,往往不能满足频率质量的要求,同时值班人员操作频繁,劳动强度大。自动调频：这是现代电力系统采用的调频方式,自动调频是通过装在发电厂和调度中心的自动装置随系统频率的变化自动增减发电机的发电出力,保持系统频率在较小的范围内波动,自动调频是电力系统调度自动化的组成部分,它具有完成调频、系统间联络线交换功率控制、和经济调度等综合功能。4、电网频率异常及事故处理云南电网独立网运行时，系统频率异常及事故处理的一般原则：(1).当电网频率降至49.8Hz以下时，主调频电厂和第二调频电厂无须等待调度指令，应立即自行增加出力直至频率恢复到合格范围内或至设备允许过负荷出力。(2).

17、当电网频率降至49.8Hz以下，经电厂增加出力，且备用水电机组均已并网而频率仍不能回升到合格范围时：49.849.0Hz：如须限电拉闸，省调值班调度员须在10分钟内将限电负荷数分配给各地调，地调应在接令后10分钟内完成。如遇执行不力，省调越级执行。49.0Hz以下：各地调和发电厂、变电站的运行值班人员应立即汇报省调值班调度员，各地调立即执行省调值班调度员指令，按“事故拉闸限电序位表”进行拉闸，使频率恢复至合格范围内。(3).当电网频率下降到危及发电厂厂用电安全运行时，发电厂可按调度机构认可的保厂用电规定，执行保厂用电措施。(4).当电网频率超过50.2Hz以上时，各发电厂必须按省调指令相应将出

18、力降低使系统频率恢复到合格范围以内，必要时省调值班调度员应发布停机、停炉指令或采取水电厂短时弃水运行，在20分钟内使频率恢复正常。(5).为保证电网频率质量，水电厂应做到：低频自启动机组正常投入。在接到调度机构值班调度员开机指令后备用机组10分钟以内并网运行。当调频厂运行机组出力将达到最大或最小技术出力时，及时向调度机构值班调度员汇报。(6).低频减载动作切除的线路，未得调度机构值班调度员同意不得送电（事先规定的保安电力线和装置误动切除的线路除外）。六、无功及电压相关知识1、无功功率无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转

19、变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。无功功率不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触

20、器不会吸合。在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在：(1)降低发电机有功功率的输出。(2)降低输、变电设备的供电能力。(3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。(4)造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。2、电压对系统的影响当电压过高时：会对负荷的运行带来不良影响；影响产品的质量和产量，损坏设备；各种电气设备

21、绝缘会损坏，在超高压输电线路中还将增加电晕损耗；甚至会引起电力系统电压崩溃，造成大面积停电。电压降低时：会使电网中的有功功率损耗和能量损耗增加，过低还会危及电力系统运行的稳定性。无论是作为负荷用电设备还是电力系统本身，都要求能在一定的额定电压水平下工作。3、功率因素功率因素是实际消耗的功率与电力供给容量之比值.所以功率因素越高,电力在传输过程中即可减少无谓的损失并提高电力的利用率。相关公式：提高系统功率因素的好处：（1）、减少电力网中输电线路上的有功功率损耗和电能损耗。（2）、使电力系统内的电气设备容量更能充分利用。（3）、使线路的电压损耗减小。4、电压中枢点电力系统是一个庞大的系统，其中的负

22、荷难以计数，无法对其中每一个节点的电压进行监视和调整，通常的做法是选择一些关键性的母线作为电压监视点，如果将这些母线的电压偏差控制在允许范围内，系统中其他节点的电压及负荷电压就能基本满足要求，这些电压监视点称为电压中枢点；一般选择系统内装机容量较大的发电厂高压母线，容量较大的变电所低压母线，以及有大量地方负荷的发电机母线作为电压中枢点。5、“逆调压”“逆调压”即在最大负荷时使中枢点电压保持比线路电压高5%，最小负荷时将中枢点电压下降至额定电压。“顺调压”即在最大负荷时允许中枢点电压低一些（但不得低于线路额定电压的102.5%）,在最小负荷时允许中枢点电压高一些（但不得高于线路额定电压的107.

23、5%）。“恒调压”无论在最大负荷还是最小负荷，保持中枢点电压为线路电压102%-105%。6、无功电源及电压调整电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。(1)同步电机：同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。同步发电机：同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率：Q=Ssin=Ptg其中:Q、S、P、是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。现代同步发电机在端电压偏离额定值不超过土5%的范围内，能够以额定功

24、率运行。大中型同步发电机都装有自动励磁调节装置，可以根据运行情况调节励磁电流来改变其端电压。对于不同类型的供电网络，发电机调压作用是不同的。由孤立发电厂不经升压直接供电的小型电力网，因供电线路不长，线路上电压损耗不大，故改变发电机端电压就可以满足负荷点的电压质量要求。对于线路较长、供电范围较大、有多级变压的供电系统，从发电机端到最远处负荷点之间，在最大运行方式和最小运行方式下的电压变化差异较大（可达20%）。因而仅靠发电机调压难以满足要求。发电机调压主要是为了满足近处地方负荷的电压要求。对于有若干发电厂并列运行的电力系统，利用发电机调压会出现新的问题。例如：两个发电厂相距约60km，由110k

25、V线路相联，如果要把一个电厂的110kV母线电压提高5%，大约要该厂多输出25Mvar的无功功率。因而要求进行电压调整的电厂需由充裕的无功容量储备，一般难以满足。此外在系统内并列运行的发电厂中，调整个别发电厂的母线电压，会引起系统中无功功率的重新分配，还可能同无功功率的经济分配相矛盾。所以在大型电力系统中发电机调压一般只作为一种辅助性的调压措施。发电机的进相运行：发电机正常运行时,向系统提供有功的同时还提供无功,定子电流滞后于端电压一个角度,此种状态即迟相运行.当逐渐减少励磁电流使发电机从向系统提供无功而变为从系统吸收无功,定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度,此种状态即进相运行.进相

26、运行时发电机定子端部漏磁较迟相运行时增大.特别是大型发电机线负荷高,正常运行时端部漏磁比较大,端部铁芯压指连接片温升高,进相运行时因为漏磁增大,温升加剧.进相运行时发电机端部电压降低,厂用电电压也相应降低,如果超出10%,将影响厂用电运行.因此,同步发电机进相运行要通过试验确定进相运行深度.即在供给一定有功状态下,吸收多少无功才能保持系统静态稳定和暂态稳定,各部件温升不超限,并能满足电压的要求.发电机进相运行受哪些因素限制.当系统供给的感性无功功率多于需要时,将引起系统电压升高,要求发电机少发无功甚至吸收无功,此时发电机可以由迟相运行转变为进相运行.制约发电机进相运行的主要因素有:(1)系统稳

27、定的限制(2)发电机定子端部件温度的限制(3)定子电流的限制(4)厂用电电压的限制同步调相机:同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。并联电容器：并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发出无功功率：Q=U*U/Xc其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由

28、它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。静止无功补偿器：静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。静止无功发生器：它的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就

29、可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零负荷状态。与静止无功补偿器相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。利用无功功率补偿调压无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率沿电力网传送却要引起有功功率损耗和电压损耗。合理配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的电压质量。电网无功补偿原则：电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑，并应能随负荷和电压进行调整，保证系统各中枢点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求，避免经长距离线路或多级变压器传送

30、无功。变压器调压的应用：改变变压器的变比可以升高或降低次级绕组的电压。为实现调压，在双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分接头以供选择，其中对应额定电压Vn的称为主接头。三绕组变压器一般在高压绕组和中压绕组设置分接头。变压器的低压绕组不设分接头。改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头。普通的双绕组变压器的分接头只能在停电情况下改变。在正常运行中无论端电压、负荷怎样变化只能使用一个固定的分接头。这时可以分别计算出不同变比下该系统最高电压和最低电压对应的二次电压值然后与所需要的电压范围进行比较，选择分接头。各种调压措施的合理应用及分析电压质量问题，从全局来讲是电力系统的电压水平问题

31、。为了确保运行中的系统具有正常电压水平，系统拥有的无功功率电源必须满足在正常电压水平下的无功需求。利用发电机调压不需要增加费用，是发电机直接供电的小系统的主要调压手段。当系统无功功率供应比较充裕时，各变电站的调压问题可以通过选择变压器的分接头来解决。当最大负荷和最小负荷两种情况下的电压变化幅度不大时，普通变压器选择合适的档位一般就可以满足要求。当电压变化幅度较大或要求逆调压是，宜采用带负荷调压的变压器。有载调压变压器可以装设在枢纽变电站，也可以装在大容量的用户处。在系统无功不足的条件下，不宜采用调整变压器分接头的办法来提高电压。因为当某一地区的电压由于变压器分接头的改变而升高后，该地区所需的无

32、功功率也增大了，这就可能扩大系统的无功缺额，从而导致整个系统的电压水平更加下降。从全局来看，这样做的效果是不好的。输电线路的自然功率运行中的输电线路既能产生无功功率（由于分布电容的存在）又消耗无功功率（由于串联阻抗）。当线路中输送某一数值的有功功率时，线路上的这两种无功功率恰好能相互平衡，送端感受到得线路阻抗为一纯电阻性负载，我们把这个有功功率的数值叫做线路的自然功率。自然功率用于比较不同电压等级输电线路的输电能力和分析电压及无功调节，当线路按自然功率输送负荷时不需要无功负荷的输入和输出，最经济合理。当线路输送功率大于自然功率时，送端的电源必须向线路输入无功才能保持无功平衡和电压稳定；相反，当

33、线路输送功率小于自然功率时，则线路电纳（容抗）产生的无功将大于线路电抗消耗的无功，使送端和受端电压升高。110kV单导线的自然功率一般约为3040MW。220kV单导线的自然功率一般约为130140MW。220kV双分裂导线的自然功率一般约为140160MW。7、频率调整和电压调整的关系电力系统有功功率和无功功率需求即同电压有关，也同频率有关。频率或电压的变化都将通过系统的负荷特性同时影响到有功功率和无功功率的平衡。当系统频率下降时，发电机发出的无功功率将要减少；变压器和异步电动机励磁所需的无功功率将要增加，绕组漏抗的无功功率损耗将要减小；线路电容充电功率和电抗的无功损耗都要减少。总的来说，频

34、率下降时，系统的无功需求略有增加。如果系统的无功电源不足，则在频率下降时，系统的无功需求略有增加。如果系统无功电源不足，则在频率下降时，将很难维持电压的正常水平。通常频率下降1%，电压将下降（0.82）%。如果系统的无功电源充足，则在频率下降时，为满足正常电压下的无功平衡，发电机将输出更多的无功功率。当系统频率增高时，发电机的电势将要增高，系统的无功需求略有减少，因此系统的电压将要上市。为维持电压的正常水平，发电机的无功出力可略为减少。当电网电压水平提高时，负荷所需的有功功率将要增加，电力网中的损耗略减，系统有功需求有所增加。如果有功电源不很充裕，将引起频率的下降。当电压水平降低时，系统总的有

35、功需求将要减少，从而导致频率的升高。在事故后的运行方式下，由于某些发电机（或电厂）退出运行，系统的有功和无功功率都不足时，电压的下降将减少有功的缺额，从而在一定程度上阻止频率的急剧下降。当系统由于有功不足和无功不足因而频率和电压都偏低时，应该首先解决有功功率平衡的问题，因为频率的提高能减少无功功率的缺额，这对于调整电压时有利的。如果首先去提高电压，就会扩大有功的缺额，导致频率更加下降，无助于改善系统的运行条件。电力系统在额定参数（电压和频率）附近运行时，电压变化对有功平衡的影响和频率变化对无功平衡的影响都是次要的。正因为如此，才有可能分别处理调压和调频的问题。此外，调频和调压也有所区别。全系统

36、的频率是统一的，调频涉及整个系统；而无功功率平衡和电压调整则有可能按地区解决。当线路有功潮流不超过允许范围时，有功电源的任意分布不会妨碍频率的调整，而无功平衡和调压则同无功电源的合理分布有着密切的关系。1、已知一台双绕组降压变的调档范围为：11022.5%/6.3kV，高压侧的电压变化范围为114117kV,要求低压侧母线电压变化范围6.36.6kV的范围，试选择合适的档位。（不考虑变压器的阻抗）1档：n(变比)=110(100+2.52)%6.3=18.33114117kV对应的二次电压为6.226.38kV不满足要求。2、题目：按照南方电网的低频减载配置要求，图中所示地区电网应该配置的低频

37、减载装置容量是多少。云南电网中低频减载的配置容量、轮级及比例、时限分别是多少？低频减载装置动作后须经哪一级调度许可才能送电。答题要点：答题要点：按照南方电网的低频减载配置要求，配置容量应为负荷容量的44，图中所示电网的总负荷应为220kV的进线负荷网内电厂的上网负荷。特殊情况下，为保证地区电网的安全供电，在发生“N1”故障导致解网的情况下，应考虑低频减载切除负荷后，独立网内的负荷及发电电源能基本平衡。云南电网低频减负荷基本容量为4175MW（含由云南电网220kV新桥变、听湖变所供的越南地区电网的低频减负荷容量），占省内负荷的44%，所占比例与2006年方案相同，但轮级和比例进行了调整：共设7

38、个基本轮和2个特殊轮，其中第1基本轮第7基本轮的切负荷比例分别为4%、5%、6%、6%、6%、6%、6%，动作频率定值分别为49.0Hz、48.8Hz、48.6Hz、48.4Hz、48.2Hz、48.0Hz、47.8Hz，各轮级延时均为0.2秒；第1特殊轮第2特殊轮切负荷比例分别为2.5%、2.5%，动作频率定值均为49.0Hz，延时分别为15秒、20秒。低频减载装置动作后须经省调许可才能送电。2009年云南年云南电电网网各供各供电电局（含越局（含越南南联联网网电电网）低网）低频频低低压压减减负负荷方荷方案切除容量分配案切除容量分配表表单位：MW轮级轮级第一第一轮轮第二第二轮轮第三第三轮轮第四

39、第四轮轮第五第五轮轮第六第六轮轮第七第七轮轮特一特一轮轮特二特二轮轮切切负负荷荷总总量量备备用用容量容量总总容容量量低低频频49.0Hz48.8Hz48.6Hz48.4Hz48.2Hz48.0Hz47.8Hz49.0Hz49.0Hz0.2秒秒0.2秒秒0.2秒秒0.2秒秒0.2秒秒0.2秒秒0.2秒秒15秒秒20秒秒低低压压0.85UN0.85UN0.8UN-昆明140170210210210210210858515306122142曲靖557085858585853535620248868红河557085858585853535620248868玉溪455565656565652828481

40、192673昭通20252727272727101020080280大理20242828282828151521486300楚雄20253030303030151522590315临沧68101010101010108434118普洱810121212121210109839137版纳68101010101010108434118文山253035353535351515260104364德宏10121616161616101012248.8170.8保山91013131313138810040140丽江568888855612485迪庆334444455361450怒江578888855622587越南（新桥）121518181818188813353186越南（听湖）121518181818188813353186总计456563682682682682682317317506320257088谢谢