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