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发电机组的调频调载装置基本方法 |
频载自动调节按工作原理分为有差调节法、虚有差调节法和主导发电机法。发电机组调频指的是对系统频率进行二次调整，即通过系统调频装置对调频发电机组的静态特性曲线进行适当平移，以保持额定频率；在频率调整的同时，实现系统有功功率经济分配，使整个系统处于最经济的运行状态。
一、有差调节法
有差调节法是由调差系数相近的有差调速特性来恒定频率和负载分配的方法。这种方法没有外加自动调频调载装置作二次调节，各发电机组只由具有有差特性的调速器来控制，因此不能很好地维持频率恒定，负载分配一般也不均匀。此外，它不能自动转移负载。有差调节器有如下特点∶
（1）各调频发电机组同时参加有功调节，无先后之分
当系统频率出现偏差时，各调频发电机组的平衡工作状态被打破，各调频发电机组均向同一方向进行有功调节，同时发出改变发电机组有功功率的命令。因此，所有的调频发电机组均向减少频率偏差的方向进行有功功率调节.共同承担减少频率偏差的任务，有利于充分利用发电机组的调频容量。
（2）计划外的负荷在调频发电机组间按一定的比例进行分配
调频发电机组所承担的计划外的有功功率的份额，与发电机组的调差系数KGi成反比。KG越大，调频发电机组承担的额外的有功功率增量越小。发电机组承担的计划外有功功率的份额的大小可以通过改变发电机组的调差系数来实现的。
（3）稳定后的频率偏差较大
有差调节不能让系统频率稳定在额定值上。正是由于频率的偏差才有了调频的有功功率增量。没有频率偏差，也就不存在调频的有功功率增量。系统的负荷增量愈大，导致系统的频差愈大。使用有差调节器时，需要不断地人工校正调差系数，以减少频率的偏差。这是有差调节器固有的缺点。实际上，这种频率调节方式称为半自动的调频方式。
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发电机组调频调载装置控制 |
二、主导发电机法
在并联运行的发电机中选择一台作为"主调发电机"，其任务是，当电网的负载变动出现频差时，由它改变油门、调整电网的频率维持于额定时，并承担系统负载的变化量。其余的发电机组则总是保持运行于额定负载，称为基载发电机。
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发电机并联运行电路图 |
三、虚有差调节法
虚有差（或称假有差）调节法是将计划外的负荷分配给各调频发电机组，使系统频率维持给定值。为实现虚有差调节，各调频发电机组要装设有功功率分配装置，实现静态特性曲线的移动。虚有差调节时，调节过程中是有差的，但调节结束时是无差的。根据一次调频方程，各调频发电机组的调频准则为
式中 Pc1、Pc2、Pci ——各调频发电机组发出功率；
——各调频发电机组发出功率之总和；
α1、α2、αi ——各调频发电机组功率分配系数；
RG1、RG2、RGi ——各调频发电机组调差系数。
系统负荷发生变化时，调频系统开始工作，直到符合式（7-22）调节才终止。考虑各调频发电机组发出功率之总和＝1，调节结束时Δf＝0，即维持率不变。各调频发电机组的输出功率为
可见，各调频发电机组按功率分配系数比例承担功率。显然，在调节过程中是有差的，但调节结果是无差的，故称虚有差调节。
要实现这种调频方法，各调频发电机组应具有有功功率分配装置。当系统内有多个电厂参加调频时，先将各调频电厂的总功率（各调频发电机组实发功率之和）之和，借助远动通道传送到调频控制中心，相加后经功率分配装置分配，再将分配信号送回各调频电厂，再分配到各调频发电机组，于是各调频发电机组发出预定功率，实现调频发电机组间经济功率分配。
虚有差调频方法具有如下特点。
（1）调节过程中是有差的，调节结束是无差的。
（2）调频时所有调频发电机组一起动作，因而调频速度较快。
（3）调频结束后，调频发电机组按预定比例分配有功功率。
（4）由于功率测量误差或功率分配误差，或其中一台调频发电机组功率受到限制，甚至跳闸，因而使各调频发电机组发出功率之总和≠1，从而导致调频结束后出现频率误差，即Δf≠0。为补救这一缺点，可将其中一台调频发电机组改为无差特性，即可将式（7-22）中的某台调频发电机组的RG设为0。当RG1＝0时，即使各调频发电机组发出功率之总和≠1，因第一台调频发电机组承担了剩余功率，故可维持系统频率为给定值。
（5）虚有差调节虽可维持系统频率为给定值，但参加调频的发电机组只能固定为几个电厂，因此很难实现系统的经济功率分配。随着系统容量的扩大，计划外负荷变动相对增大，要求有更多的电厂参与频率调整，实现也较困难。
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