有功功率与频率关系综述.doc.docx

有功功率与频率关系综述.有功功率和频率的关系考虑到电力系统中有功功率和频率的关 系，我开始从两个方面学习首先，我分别理解了有功功率和频率的 概念，然后讨论了两者之间的关系和相互影响然而，其中涉及的知 识点不仅包括这两个方面，还包括功角和转矩这是我的一些总结1.有功功率电力系统中的发电机产生有功功率，该有功功率可以 相当于电源任何电源都有电动势e和内阻r发电机的电动势等于空载电压， 空载电压直接受转速影响转速越快，电动势（e=ce申n）越高，发电机 的实际端电压 U=E-1.有功功率电力系统中的发电机产生有功功率，该有功功率可以 相当于电源任何电源都有电动势e和内阻r发电机的电动势等于空载电压， 空载电压直接受转速影响转速越快，电动势越高（e=ce申n），发电机 的实际端电压U=E:当有功负荷和输出不平衡时，转速会发生变化 对于并网发电机来说，这个问题并不存在，因为转速将很快达到新的 同步速度这一点将在下文中分析——省略部分——定子绕组的电磁 转矩根据发电机的电枢反射，定子电流越大（负载越大），对转子的 阻力越大，因此频率是恒定的，增加转子转矩可以增加有功功率3. 电力系统频率电力系统频率是指电力系统的相同运行参数。

首先，明确频率是一个系统概念，单个发生器和频率之间没有直 接对应关系电网系统的频率与负载无关，只与电机速度有关因为 电网频率是一个恒定值，所以当发电机连接到电网并且孤立的电厂运 行时，调节的内容是不同的当电网接通时，我们称之为有功功率调 节，而当孤立的电站运行时，它是调节频率，这两种调节的本质是相 同的，即改变汽轮机入口阀的开度4. 有功功率和频率之间的关系可以从1 的描述中看出当电网简 化时，电磁功率由单功率角0决定那么为什么我们通常说电网中的 有功功率与频率有关呢？显然，频率对有功功率的影响是通过功角0 作为中间环节来实现的如何将二者联系起来是我的理解电力系统频率仅与电机转速有关，但电力负荷本身具有负荷频率 效应，如下图所示，即当系统频率降低时，负荷也会相应降低，但这 并不意味着负荷量决定频率值，负荷对频率的影响直接由发电机转速 决定那么，为什么在一次调频中用于重新平衡负载的发电机功率和 在二次调频中发电机增加的功率不是一个概念？这也可以用曲线图 来解释，即发电机组的频率特性曲线，如下所示这个数字还反映了 一个问题，即当频率降低时，发电机组的功率将增加，发电机中反映 的频率就是转速。

换句话说，一次调频牺牲了发电机的转速来重新平 衡系统的功率，所以一次调频必须有频率差此时，我们将分析为什 么当速度较低时，发电机的输出会增加这由发电机的速度控制系统 决定当外部负载增加时，由于负载率的突然增加，原动机将减速 此时，调速系统将增加原动机的蒸汽或水的吸入量，发电机的功率将 自然增加为了恢复转速，必须使用二次调频二次调频的实质是增 加原动机的输入功率二次调频落后于一次调频的原因也可以这样理 解一次调频由负载和发电机组本身的频率特性决定，因此系统功率 可以在很短的时间内以较低的频率值重新平衡现在让我们考虑一下 二次调频是如何导致发电机速度再次上升的次级频率调制增加了原 动机的输入功率P1,即增加了转子的扭矩此时，转子转矩超过电 磁转矩，因此转子将加速，发电机的励磁磁场在气隙复合磁场之前的 角度增加，即0增加，电磁功率增加，Tem相应增加，因此转子接收 的制动转矩增加当0增加到某个值0'时，电磁转矩刚好等于驱动 转矩，转子将不再加速，而是在功角 0'处平衡此时，发电机的转 速和输出将比调整前变大，这是二次调频的作用当发电机的附加功 率刚好满足负荷增长的需求时，发电机的转速将恢复到正常值，保持 系统频率在50Hz。

因此，当系统中的负载发生变化时，系统的频率 会在开始时大大降低，但会在短时间内恢复到可容忍的值此时，将 使用二次调频来增加发电机的功率，以确保系统的频率质量5. 有功功率和频率之间的关系对互联系统的影响 （我以前说过这 一点，我认为这篇文章很好） 在大规模系统中，负载变化总是发生 在本地系统中，而频率变化发生在整个系统中也就是说，当负载在 系统中的某个地方发生变化时，系统中任何负载点的频率都会有一个 偏移这种频率偏移（无论多么小）总是会改变负载，这就是所谓的负 载频率效应正是因为系统负载的所有微小变化之和等于本地系统负 载的变化，所以系统可以在新的工作频率下平衡其输出和负载由于 这种平衡是整个系统负荷共同作用的结果，这种负荷的再分配必然会引起电网潮流的变化Word教育材料。