汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，包括：获取汽轮机中发电机输出的功率曲线；对所述功率曲线进行离散化处理，得到功率随时间变化的离散数据点；计算每相邻两个离散数据点的功率变化率，获取所述功率变化率中的第一目标时间和第二目标时间；获取第一目标时间和第二目标时间中的较小值为高压缸峰值功率时间，根据高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间；获取高压缸峰值功率时间对应的功率值为高压缸最大功率，根据高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量。本发明专利技术还公开了一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识系统。采用本发明专利技术实施例，能够自动识别品质参数，保证参数辨识结果的准确性和标准性。

【技术实现步骤摘要】
汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法和系统
本专利技术涉及电网稳定性仿真建模分析领域，尤其涉及一种汽轮机调速器的品质参数自动辨识方法和系统。
技术介绍
汽轮发电机组原动机及其调节系统的频率阶跃扰动实验是汽轮发电机组负载实验的重要部分，中华人民共和国电力行业标准DL/T1235-2013《同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则》中明确指出：如果机组正常运行在协调方式，则应进行协调方式下的频率阶跃扰动实验；如果机组正常运行在调速器功率闭环方式，则应进行调速器功率闭环方式下的频率阶跃扰动实验；扰动量应不小于0.15Hz。汽轮发电机组原动机及其调节系统的频率阶跃扰动实验的实验结果为发电机组的输出功率曲线，主要需要获取两项品质参数，分别为高压缸最大出力增量和高压缸峰值时间。高压缸最大出力增量是指在汽轮机阶跃实验中，功率快速变化过程达到的最大值减去初始功率的数值。高压缸峰值时间是指在汽轮机阶跃实验中，从阶跃量加入起到功率达到高压缸最大出力增量所需的时间。除实际发电机组的扰动实验外，在仿真计算中应用的汽轮发电机组原动机及其调节系统模型同样需要进行频率阶跃扰动测试，将模型的测试响应结果的品质参数与实际实验结果的品质参数进行比较，已检验所建立模型的准确性。在汽轮发电机组原动机及其调节系统的频率阶跃扰动实验的输出功率曲线中，功率的变化过程可以分为三个阶段，第一阶段为快速变化过程，第二阶段为慢速变化过程，第三阶段为达到稳态过程，快速变化过程结束、慢速变化过程开始时间的确定为品质参数辨识的重要环节。目前对品质参数的辨识主要依靠分析人员根据已有经验和功率曲线的变化趋势进行获取，这种方式严重依赖运行人员的技术水平，且不能保证所获取参数的标准性，比如不同技术人员对同一结果曲线，可能得到完全不同的判断结果，甚至同一技术人员对同一结果曲线，两次不同时间点的判断也可能得到不同的判断结果。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法和系统，能够自动识别品质参数，保证参数辨识结果的准确性和标准性。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，包括：获取汽轮机中发电机输出的功率曲线；对所述功率曲线进行离散化处理，得到功率随时间变化的离散数据点；计算每相邻两个所述离散数据点的功率变化率，获取所述功率变化率中的第一目标时间和第二目标时间；其中，所述第一目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一个从下降转为上升的点对应的时间；所述第二目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一次下降到最大值的一半的点对应的时间；获取所述第一目标时间和所述第二目标时间中的较小值为高压缸峰值功率时间，根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间；获取所述高压缸峰值功率时间对应的功率值为高压缸最大功率，根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量。与现有技术相比，本专利技术公开的一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法通过对所述功率曲线进行离散化处理，得到功率随时间变化的离散数据点；然后再计算每相邻两个所述离散数据点的功率变化率，获取所述功率变化率中的第一目标时间和第二目标时间；最后获取所述第一目标时间和所述第二目标时间中的较小值为高压缸峰值功率时间，根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间；并获取所述高压缸峰值功率时间对应的功率值为高压缸最大功率，根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量。解决了现有技术中依靠分析人员根据已有经验和功率曲线的变化趋势进行获取，不能保证所获取参数的标准性问题，能够自动识别品质参数，保证参数辨识结果的准确性和标准性，且计算简单，易于实现。作为上述方案的改进，所述对所述功率曲线进行离散化处理，得到离散数据点后，还包括：对所述离散数据点进行平滑处理。作为上述方案的改进，所述得到功率随时间变化的离散数据点后，还包括：在所述离散数据点中获取功率发生变化时的起始时间；则，所述根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间具体包括：计算所述高压缸峰值功率时间和所述起始时间的差值，得到所述高压缸峰值时间。作为上述方案的改进，所述得到功率随时间变化的离散数据点后，还包括：在所述离散数据点中获取功率发生变化时的起始功率；则，所述根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量具体包括：计算所述高压缸最大功率和所述起始功率的差值，得到所述高压缸最大出力增量。作为上述方案的改进，当所述功率变化率在达到最大值后持续下降，没有转为上升，则所述第一目标时间为所述功率变化率的最大值对应的时间。为实现上述目的，本专利技术实施例还提供了一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识系统，包括：功率曲线获取单元，用于获取汽轮机中发电机输出的功率曲线；离散化处理单元，用于对所述功率曲线进行离散化处理，得到功率随时间变化的离散数据点；目标时间获取单元，用于计算每相邻两个所述离散数据点的功率变化率，获取所述功率变化率中的第一目标时间和第二目标时间；其中，所述第一目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一个从下降转为上升的点对应的时间；所述第二目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一次下降到最大值的一半的点对应的时间；高压缸峰值时间获取单元，用于获取所述第一目标时间和所述第二目标时间中的较小值为高压缸峰值功率时间，根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间；高压缸最大出力增量获取单元，用于获取所述高压缸峰值功率时间对应的功率值为高压缸最大功率，根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量。与现有技术相比，本专利技术公开的一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识系统通过对离散化处理单元对功率曲线获取单元获取的功率曲线进行离散化处理，得到功率随时间变化的离散数据点；然后目标时间获取单元再计算每相邻两个所述离散数据点的功率变化率，获取所述功率变化率中的第一目标时间和第二目标时间；最后通过高压缸峰值时间获取单元获取所述第一目标时间和所述第二目标时间中的较小值为高压缸峰值功率时间，根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间；并通过高压缸最大出力增量获取单元获取所述高压缸峰值功率时间对应的功率值为高压缸最大功率，根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量。解决了现有技术中依靠分析人员根据已有经验和功率曲线的变化趋势进行获取，不能保证所获取参数的标准性问题，能够自动识别品质参数，保证参数辨识结果的准确性和标准性，且计算简单，易于实现。作为上述方案的改进，所述汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识系统还包括平滑处理单元，所述平滑处理单元用于对所述离散数据点进行平滑处理。作为上述方案的改进，所述离散化处理单元还用于在所述离散数据点中获取功率发生变化时的起始时间；则，所述高压缸峰值时间获取单元还用于计算所述高压缸峰值功率时间和所述起始时间的差值，得到所述高压缸峰值时间。作为上述方案的改进，所述离散化处理单元还用于在所述离散数据点中获取功率发生变化时的起始功率；则，所述高压缸最大出力增量获取单元还用于计算所述高压缸最大功率和所述起始功率的差值，得到所述高压缸最大出力增量。作为上述方案的改进，当所述功率变化率在达到最大值后持续下降，没有转为上升，则所述第一目标时间为所述功率变化率的最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，其特征在于，包括：获取汽轮机中发电机输出的功率曲线；对所述功率曲线进行离散化处理，得到功率随时间变化的离散数据点；计算每相邻两个所述离散数据点的功率变化率，获取所述功率变化率中的第一目标时间和第二目标时间；其中，所述第一目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一个从下降转为上升的点对应的时间；所述第二目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一次下降到最大值的一半的点对应的时间；获取所述第一目标时间和所述第二目标时间中的较小值为高压缸峰值功率时间，根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间；获取所述高压缸峰值功率时间对应的功率值为高压缸最大功率，根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量。

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，其特征在于，包括：获取汽轮机中发电机输出的功率曲线；对所述功率曲线进行离散化处理，得到功率随时间变化的离散数据点；计算每相邻两个所述离散数据点的功率变化率，获取所述功率变化率中的第一目标时间和第二目标时间；其中，所述第一目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一个从下降转为上升的点对应的时间；所述第二目标时间为所述功率变化率在达到最大值开始下降后，第一次下降到最大值的一半的点对应的时间；获取所述第一目标时间和所述第二目标时间中的较小值为高压缸峰值功率时间，根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间；获取所述高压缸峰值功率时间对应的功率值为高压缸最大功率，根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量。2.如权利要求1所述的汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，其特征在于，所述对所述功率曲线进行离散化处理，得到离散数据点后，还包括：对所述离散数据点进行平滑处理。3.如权利要求1所述的汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，其特征在于，所述得到功率随时间变化的离散数据点后，还包括：在所述离散数据点中获取功率发生变化时的起始时间；则，所述根据所述高压缸峰值功率时间得到高压缸峰值时间具体包括：计算所述高压缸峰值功率时间和所述起始时间的差值，得到所述高压缸峰值时间。4.如权利要求1所述的汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，其特征在于，所述得到功率随时间变化的离散数据点后，还包括：在所述离散数据点中获取功率发生变化时的起始功率；则，所述根据所述高压缸最大功率得到高压缸最大出力增量具体包括：计算所述高压缸最大功率和所述起始功率的差值，得到所述高压缸最大出力增量。5.如权利要求1所述的汽轮机频率阶跃响应的品质参数自动辨识方法，其特征在于，当所述功率变化率在达到最大值后持续下降，没有转为上升，则所述第一目标时间为所述功率变化率的最大值对应的时间。6.一种汽轮机频率阶跃响应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵利刚，陈刚，张东辉，黄冠标，王长香，杨诚，周挺辉，甄鸿越，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44