有功负荷是电力系统中产生机械能,热能或其他形式能量的负荷。在数学形式上,它的消耗等于电压和同方向的电流分量的乘积。在物理上,它是将电能转化为热能、机械能等其他形式的能量的元件,在电力系统中,有功负荷一般由异步电机、电热元件承担。需要注意的是有功负荷不仅仅消耗有功,例如电动机在消耗有功的同时,也需要消耗无功功率建立磁场。
推导过程
对交流电路,以电压方向为参考方向,则电压相量位于复平面实轴上。
则由于电容和电感的存在,电流以复数形式表示为
则将电流分解为与电压同方向的分量和与电压垂直的分量,由此可以分别定义有功功率和无功功率
由阻抗模的推导过程可知,电阻元件的电压和电流同相位,电感和电容元件的电压和电流相位互相垂直。从能量角度,电阻将电能转化为热能,电容和电感使得电能在电场能和磁场能之间相互转化而不消耗。由此可以推导有功负荷将电能转化为热能等外部能量,无功负荷将电能转化为电场能、磁场能等可以在电网内部相互转化的能量。
在电力系统中,有功负荷的合理规划和有功功率平衡是电力系统稳定的一大条件,也是电力系统频率稳定的前提。
风电有功负荷分配
基本思想
风电系统负荷分配的总体指导原则为:尽可能充分利用风电容量;兼顾系统调频等特殊运行需求;考虑风电机组的运行限制;考虑系统的自动化管理水平。风电系统负荷分配方案实施的技术要求为:分布在配电馈线中的风电机组相对分散自治,不像输电网中的电源一样由调度中心统一管理和控制;现有电力系统的馈线终端既能够获取系统相关运行信息,又可掌握馈线下的负荷和各风电机组运行情况。
基于上述2个方面的要求,对馈线终端进行相应的功能扩充,增加二定的智能模块,以智能馈线终端单元为风电负荷分配的基本控制单元,在技术上应该没有难度,并且不需增加其他设备,经济成本也相对较低。
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