电力系统分析练习题及其答案2

解 (1)计算系统的单位调节功率

令系统中发电机的总额定容量等于1，利用公式（4-25）可算出全部发电机组的等值单位调节功率

KG??0.5?0?0.25?16.6+0.25?25?10.4

系统负荷功率

PD?0.5?0.25??1-0.1?+0.25??1-0.2??0.925

系统备用系数

kr?1/0.925?1.081

于是

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??或?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

25

kr?1=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

发电额定容量原始发电功率/MW KG/(MW/Hz) 机号 /MW 1 2 3 125 125 300 100 100 300 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

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KS???f???PD ?f?PD0.1?5001?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

?PG2??KG2?f??50?1MW??8.3MW 6PG2??100?8.3?MW?91.7MW 对3号发电机有

?PG3??KG3?f??150?1MW??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

KS???PD ?f?P501D?f???Hz??HzKS1503

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

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

3PG1??100?18.33?MW?118.33MW

对2号发电机有

1?P??K?f?50?MW?16.67MW G2G23PG2??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??45?55?50?150?MW/Hz?300MW/Hz (1)3号机组出力增加25MW。

由（4-31）可得频率变化增量

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

发电机出力的变化，对1号发电机有

1?PMW?4.583MW G1??KG1?f?55?1228