【并列运行时汽轮发电机组的负荷分配】

阿明哥哥资料区 2020-05-04

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一、汽轮发电机组最常用的运行方式是并网运行：

并网运行是汽轮发电机组最常用的运行方式。尤其是90年代初期起，我国已进入大机组、大电网时代，并网运行的优势更加突出。具体表现为：

在电网中，动力资源可以合理分配，电能的供应可以相互支援，互为备用，供电的可靠性和连续性可得到充分的保证。

在电网中，尤其是大电网中，各发电机组和被驱动的机械具有巨大的旋转惯量，其储存的动能可以在瞬间释放出来，支持负荷变化，这一“自调节”能力的发挥，可弥补机组一次调频的滞后，起到动态稳定频率的作用。

与电网中各汽轮机相配的锅炉群，储存有庞大的热力势能，可以通过汽轮机控制系统的一次调频功能快速释放，使应对负荷变化的能力大大提高。

因此，电网的供电方式不但供电可靠，而且具有供电质量稳定的强大优势。

二、并列运行汽轮机的负荷分配

并列运行的汽轮发电机组，在用电户负荷改变时，为合理地将所改变的负荷分配到各台机组，其控制系统必须具有一次调频功能。每台汽轮机分配到负荷的变化量，与它们的一次调频特性，即转速不等率有关：转速不等率大的，负荷改变的百分数小；反之负荷改变的百分数大。

以二台并列运行的机组为例。图1是这二台机组的静态特性线，1号机的转速不等率δ₁小于2号机的转速不等率δ₂，在平衡的状态下，都以f₀的频率运行。各自的运行点为a和b，分别带N₁和N₂负荷。如果此时，用电户负荷增加，必定会使运行的频率降低，每台机组的转速也跟着降低。控制系统一次调频功能将按照各自的静特性线改变机组的输出负荷，在达到再次平衡时，运行频率降低了Δf，两台机组的输出负荷各自增加了ΔN₁和ΔN₂。机组增加负荷的总量与用电户负荷增加相等，再次达到平衡。由于第一台机组的不等率δ₁小于第二台机组的不等率δ₂，因此第一台机组的负荷增加ΔN₁大于第二台机组的负荷增加ΔN₂。

图1 二台并列运行机组的负荷分配1

如果并列运行机组的转速不等率δ都相等，每台机组分配到的负荷变化量的百分比按并列运行的机组数量平分，机组越多，每台机组分配到的负荷变化量百分比越小，机组的负担就越轻。这里所指的机组数量，应以投入“一次调频”功能的机组来计算，不投“一次调频”的机组，实际上在外负荷变化时，不响应电网的调频，对电网没有作出应有的贡献。因此运行机组越多的电网承担负荷变化的能力要比机组少的电网强得多。

并列运行机组的负荷分配过程实际上是一次调频过程，最终的结果是，负荷获得了再次平衡，但运行的频率却发生了偏离。为了纠正频率的偏离，需要某些指定的调频机组改变其负荷，进行二次调频。用图2可以了解二台并列运行机组，二次调频的过程。二台机组的最初运行点分别为a和b，经过一次调频后运行点分别到达a₁和b₁，二台机组的负荷变化各增加了ΔN₁和ΔN₂，和外负荷再次达到了平衡。以1号机增加负荷，来提高电网的频率。在频率恢复后，2号机运行点返回到原来的b，原来增加的ΔN₂负荷将转移到1号机。因此，二次调频实际上是频率恢复的过程，也是负荷再分配的过程。