现代电网频率控制应用技术

简介
前 言
电网频率本质上反映发电与负荷的平衡度，电网正常运行情况下的频率调节控制主要通过调节发电机的有功出力完成，即通常所谓的三级频率控制。各级之间功能互补、相辅相成。一级频率控制，又称一次调频，是负荷、发电机对电网频率变化作出的自动响应，主要针对变化周期短（秒级），变化幅度小的负荷分量，其中主要是发电机组的一次调频;二级频率控制，也称二次调频，主要是电网调度中心的自动发电控制（AGC）软件通过远动通道对发电机有功出力进行控制，从而快速恢复频率偏移，针对变化周期较长（分钟级）、变化幅度较大的负荷分量;三级频率控制，也就是备用管理、调峰、经济调度等，通过优化方法对发电厂的有功出力进行经济分配，主要针对变化缓慢、变化幅度大的负荷分量，例如∶ 由于气象条件、作息制度、人们生活规律等引起的负荷变化。
随着交流互联电网的发展，控制区之间的联络线潮流控制构成了电网频率控制的关键环节，其实质意义在于联络线口子潮流变化引起的频率变化，实际上反映某个控制区"挪用"了其他控制区的电能，并将运行安全风险转移至其他控制区。因此，依据电力系统当前负荷、发电功率和频率等因素形成的区域控制偏差ACE，反映了区域内发电与负荷的平衡情况，并构成了交流电网联络线频率控制的基础。互联电力系统中大扰动频率的恢复需要通过发电机组及互联电力系统中各个组成部分协调控制来完成。电力系统各种技术的发展，超临界大机组的运行，超高压、远距离传输线路的大量运行，交流电网的频率调节控制对于电网安全、稳定、经济运行的价值就越来越大。
2005年11月20日华东电网发生了龙政直流双极闭锁事件，损失区外来电 3000MW，频率瞬时跌至49.518Hz，约5min 电网频率恢复正常。事后分析表明，华东电网内机组一次调频响应特性在事故中的差异极大，同时，还存在一次调频与二次调频的控制指令的不协调等问题。
2006年7月1日华中电网因事故引起多条 500kV线路和220kV线路跳闸，系统发生较大范围、幅度的功率振荡，系统功率振荡期间最低频率为 4.11Hz，华中电网与川渝电网解列，事故发展过程中，河北、湖北、湖南、江西四省电网低频减载装置动作切除负荷 1600MW，河南省电网减供负荷 2765MW。

 

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