电力系统的经济运行和质量控制

电压偏移过大，引起效率下降、会影响产品的质量和产量；缩短电气设备寿命、甚至产生损坏；影响生活质量（照明）

电力系统的电压/频率质量控制

• 电压调整的必要性和目标
  • 1.电压偏移过大，引起效率下降、会影响产品的质量和产量； 缩短电气设备寿命、甚至产生损坏；影响生活质量（照明）
  • 2.对电力系统，过低：使网络功率损耗加大，危机稳定运行 过高：绝缘，增加电晕损耗。
• 电力系统的无功电压特性
  • 系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定
  • 无功损耗
    • 变压器
      • 漏抗损耗、励磁损耗
    • 线路
  • 无功电源
    • 同步发电机
      • 运行极限图
    • 同步调相机（空载同步电机）
      • 等值电路、欠励磁运行、过励磁运行
      • 投资大、运行维护复杂、有功损耗为SN的1.5%-5%、 平滑改变无功调压、安装在枢纽变电所
    • 静电电容器（并联电容器）
      • 补偿方式灵活、投资少、功率损耗少 但电压调节效应差，实现无功有级调节
    • 静止无功补偿器（SVC）
      • 由静电电容器、电抗器、调节装置组成
      • 运行维护方便、快速平滑的调节无功，功率损耗小 动态补偿、对冲击负荷有较强的适应性，存在谐波问题
      • TCR可控硅控制电抗器
        • 用可控硅的导通角控制、调节电抗器上通过的电流
      • SR自饱和型电抗器
        • 电压升高、电抗器自饱和、电抗减少
      • 控硅控制电抗器和可控硅投切电容器TSC-TCR
    • 静止无功发生器（SVG）
      • 主体为电压源型逆变器
    • SVG具有响应快、运行范围宽、谐波含量少等优点 尤其是电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流
• 无功平衡
  • 前提：保证电压质量
  • 无功负荷与无功电源失去平衡时，会引起系统电压的升高或者下降
  • 平衡应本着分层、分区、就地平衡的原则
• 电压控制的策略
  • 中枢点电压的确定
  • 中枢点的调压方式
    • 逆调压方式
    • 顺调压方式
    • 恒调压方式
• 电压调整的方法和分析计算
  • 1.发电机调压
    • 发电机可以在额定电压的95%-105%范围内保持额定功率运行
      • 适合于直供电的小系统，逆调压
  • 2.改变压器变比调压
    • 平均分街头电压
    • 选择标准分接头
    • 校验最大、最小负荷时低压母线的实际电压
  • 3.利用无功补偿设备调压
    • 按最小负荷时没有补偿容量，确定变比
    • 按最大负荷时的调压要求计算补偿容量
    • 根据变比和补偿容量校验低压母线的实际电压
    • 补偿设备为静电电容器
  • 4.线路串联电容补偿调压
    • 串联电容器补偿容量的确定
    • 定义补偿度
    • 串联电容器的安装地点
    • 串并联补偿电容的对比
  • 综合调压措施的应用
• 综合调压措施的应用
  • 各种调压手段的优缺点
  • 综合电压分析方法—灵敏度分析
• 频率调整的分析与计算
  • 1.频率的一次调整
  • 2.频率的二次调整
    • 二次调频的原理
      • 利用同步器平移机组的功频特性
  • 3.互联系统的频率调整
    • 定频率控制（FFC）
    • 定交换功率控制（FTC0
    • 联络线功率和频率偏差控制（TBC）
• 有功平衡
  • 1.有功平衡与频率的关系
  • 2.电力系统备用容量
  • 3.有功电源的最优组合
• 电力系统的有功频率特性
  • 有功负荷波动性质分析
    • 1.负荷种类
    • 2.负荷频率特性数学表达式
    • 3.负荷的功频特性及频率调节效应
  • 有功电源
    • 发电机组的频率静态特性
    • 发电机的单位调节功率
    • 静态调差系数—调差率
• 频率调整的必要性
  • 1.频率是衡量电能质量的一个重要指标
  • 2.有功负荷的变动与调整控制

电力系统的经济调度

• 1.有功优化调度
  • 发电设备的耗量特性
    • 发电设备单位时间内能量输入和输出关系曲线
    • 比耗量
    • 发电厂效率
    • 耗量微增率
  • 有功负荷的最优分配
    • 1.忽略线损时有功功率在各火电厂间的最优分配
      • 约束条件、目标函数、拉格朗日函数
      • 等微增率准则
      • 校验不等约束条件
    • 2.忽略线损时有功功率在各水、火电厂间的最优分配
      • 约束条件、目标函数、拉格朗日函数
      • 等微增率准则
      • 校验不等约束条件
      • 水火电厂间有功负荷的经济分配
    • 3.考虑线损后有功负荷最优分配
      • 约束条件、目标函数、拉格朗日函数
      • 等微增率准则
      • 网损修正系数
      • 计及网损的等微增率准则
  • 电力系统最优潮流简介
    • 有功和无功的最优分配
      • 等式约束
      • 不等约束
• 2.无功优化
  • 无功负荷的最优分配
  • 无功补偿的最优配置
• 3.减少网损的其他技术措施
  • 1.减少无功在电网中的传输
    • I. 提高自然功率因数
    • II. 无功补偿
  • 2.改善网络的功率分布
  • 3.合理确定电力网的电压运行水平
  • 4.组织变压器的经济运行
  • 5.调整用户负荷曲线，减少峰谷差
  • 6.电网技术改造