附 录 B （资料性） 高频切机单机单负荷模型平均频率偏差理论推导

高频切机单机单负荷模型平均频率偏差理论推导

dt 式中： J 系统的转动惯量； 同步角速度； T一 机械转矩； T。一一电磁转矩； P一 发电机机械功率； 发电机电磁功率； 负荷电功率 略去有功网损时，发电机电磁功率近似等于负荷有功功率，即P。~P.。 不考虑发电机组备用容量的情况，发电机组的Pm将保持为恒定值，令为Pmo。负荷电功率是母线 电压的函数也是系统频率的函数，但很难估计系统电压变化对全系统负荷有功功率变化的综合影响，所 以简化计算中，认为母线电压不变，则负荷有功功率可用P，三PLoK表示，K为负荷的频率调节系 效。由公式（B.1）可得到系统运行特性方程见公式（B.2）

PLo一一负荷有功功率初始值； K.一一负荷的频率调节系数。 令事故瞬间转速为wo，PLa为负荷有功功率初始值，事故后w=w十△w，Tm=Tmo十△Tm，T。=T T.,取系统的惯性常数M=Jw，则有公式(B.3)和公式（B.4）

锻件标准Tm=Tm +△Tm P mo dTm P mo Pm.Aw Aw dw w. o

GB/T 405922021

根据公式（B.1)可得公式（B.5）。

公式（B.5)的时域解析解为公式（B.6）

f。系统频率初始值； △f一一系统频率变化值。 定义系统发电出力过剩量标幺值K见公式（B.7)。

根据公式（B.6)和公式（B.7)可得最终频率。见公式（B.8）。

根据公式（B.6)和公式（B.7)可得最终频率f。见公式（B.8）。

........+++...+.. B.7

+..++.......... B.7

从公式（B.8）可以初步推论 K的增加而增加，并随着K，的减少而增力

B.2系统考虑旋转备用情况

电力系统通常情况会留有一定容量的旋转备用，可以定义调差系数R的倒数为稳定后的发电机机 戒功率增量标么值△Pm/Pm对转速增量标么值△α/w。之比。且存在负数关系，即转速增量为负数时 机械功率增量为正值。考虑△P，滞后于△w变化，一般可用一阶惯性环节传递函数β(t)见公式（B.9)。

T 调速器动作时间常数； R 调差系数： β(t) 一阶惯性环节传递函数； 发电机机械功率变化值。 可得出有备用容量时系统频率变化方程见公式(B.10)

Pm β(t) Aw R

解。为简单估算，将运行机组的综合调速特性用一阶惯性环节函数表示时，△/△P。的传递函数框图如 图B.1所示

由图B.1可得公式（B.11)

图B.1考虑调速器作用的A0/AP。传递函数

Aw(s) 1 + Ts △P(s) MTs2 +(DT+M)s+(D +1/R) 根据公式（B.7)有△P.（s）=K/s，得公式（B.12）

K(1 + Ts) Aw(s) = K Dr+ ....( B.12 ) D + DT+M R (s + )+[ P 2MT MT 4M DrT+M 2MT Dr+R + MT 4M 1

从而GB／标准规范范本，△f（t）的有名值见公式（B.14）。

K(1+ Ts) (s)= Dr + .....(B.12 ) DT+M ) +[ P Dt (s + 2MT MT )21

Af mx的 tmx需要满足公式(B.15)

GB/T 405922021

式中，k=0，1，2，正整数。 稳态情况下，得到频率偏差绝对值见公式（B.16）

式中： Af。系统最终频率差值

GB/T40592—202

外墙标准规范范本1DL/T970大型汽轮发电机非正常和特殊运行及维护导贝 21DL/T1309—2013大型发电机组涉网保护技术规范