电力系统的系统频率自适应控制方法、装置及服务器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了电力系统的系统频率自适应控制方法、装置及服务器，包括：获取当前电力系统的系统参数，组建电力系统的波动方程；其中，上述波动方程用于表征电力系统的机械输出功率和负载功率与电力系统的单元机组的机械角速度的关系；然后，基于该波动方程建立电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系；最后，根据对应关系，对电力系统的系统频率进行自适应调节，以缓解现有的电力系统中发电侧的调节结果不理想的技术问题，且，在电网负荷波动时可以自适应调节电力系统的系统频率。

Adaptive control method, device and server of power system frequency

【技术实现步骤摘要】
电力系统的系统频率自适应控制方法、装置及服务器
本专利技术涉及电力系统
，尤其是涉及电力系统的系统频率自适应控制方法、装置及服务器。
技术介绍
电力系统包含两大部分：发电机组(单元机组构成，简称发电侧)和消耗电能的电力用户(简称负荷)，通常发电机组发出的电能与负荷消耗的电能随着时间的变化并不能保持均衡，所以人为在电力系统网络中设计自动发电控制装置来进行实时调节，使电力系统网络达到一个假想的均衡点。随着现代电力系统的规模和复杂程度逐渐增大，系统振荡更有可能在系统中扩大而导致停电。现有的技术方案主要是使用集中型方式的控制器，响应量超调或响应速度不同步就会发生系统震荡，虽然努力采用更先进的算法在负荷频率调节器中，但是由于单元发电机具有固有的惯性特点，使得发电侧的调节结果不令人如意。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供电力系统的系统频率自适应控制方法、装置及服务器，以缓解现有的电力系统中发电侧的调节结果不理想的技术问题，且，在电网负荷波动时可以自适应控制电力系统的系统频率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种电力系统的系统频率自适应控制方法，所述方法包括：获取当前电力系统的系统参数，组建所述电力系统的波动方程；其中，所述波动方程用于表征所述电力系统的机械输出功率和负载功率与所述电力系统的单元机组的机械角速度的关系；基于所述波动方程建立所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系；根据所述对应关系，对所述电力系统的系统频率进行自适应调节。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述基于所述波动方程建立所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系的步骤包括：根据所述波动方程和标幺值算法，得到所述电力系统的标幺值方程；其中，所述电力系统的标幺值方程用于表征所述电力系统的机械输出功率标幺值和负载功率标幺值与电角频率的关系；根据所述标幺值方程得到所述电力系统的重构波动方程；基于所述重构波动方程得到所述电力系统的传递函数；其中，所述传递函数用于表征所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述标幺值方程得到所述电力系统的重构波动方程的步骤包括：利用小信号方法，得到所述机械输出功率标幺值与机械输出功率标幺值初始值和机械输出功率偏差值的关系、所述负载功率标幺值与负载功率标幺值初始值和负载功率偏差值的关系，以及所述电角频率与电角频率初始值和电角频率偏差值的关系；根据所述机械输出功率标幺值与所述机械输出功率标幺值初始值和所述机械输出功率偏差值的关系、所述负载功率标幺值与所述负载功率标幺值初始值和所述负载功率偏差值的关系，以及所述电角频率与所述电角频率初始值和所述电角频率偏差值的关系，得到所述机械输出功率偏差值和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系；获取所述电力系统的恒功率和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系；基于所述电力系统的恒功率和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系，以及所述机械输出功率偏差值和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系，得到所述电力系统的重构波动方程。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：根据下式计算所述传递函数：其中，Ws表示传递函数，D为电力系统的阻尼系数，H为转子存储的动能与电力系统的标称负荷的比率，s为复频率。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述根据所述对应关系，对所述电力系统的系统频率进行自适应调节的步骤还包括：根据下式对所述电力系统的系统频率进行自适应调节：其中，Δf(s)表示拉普拉斯变换后的所述电力系统的系统频率，D为电力系统的阻尼系数，H为转子存储的动能与标称负荷的比率，ΔPm(s)为拉普拉斯变换后的机械输出功率偏差值，ΔPL(s)为拉普拉斯变换后的电力系统的恒功率，s为复频率。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述获取当前电力系统的系统参数，组建所述电力系统的波动方程的步骤还包括：获取当前电力系统的系统参数；其中，所述系统参数包括所述电力系统的单元机组的机械惯量、机械角加速度和作用在单元机组转子上的单位净扭矩；基于所述机械角加速度与机械角速度的对应关系，以及所述作用在单元机组转子上的单位净扭矩分别与所述电力系统的机械输出功率和负载功率的对应关系，组建所述电力系统的波动方程。第二方面，本专利技术实施例还提供一种电力系统的系统频率自适应控制装置，所述装置包括：获取模块，用于获取当前电力系统的系统参数，组建所述电力系统的波动方程；其中，所述波动方程用于表征所述电力系统的机械输出功率和负载功率与所述电力系统的单元机组的机械角速度的关系；建立模块，用于基于所述波动方程建立所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系；调节模块，用于根据所述对应关系，对所述电力系统的系统频率进行自适应调节。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述建立模块还用于：根据所述波动方程和标幺值算法，得到所述电力系统的标幺值方程；其中，所述电力系统的标幺值方程用于表征所述电力系统的机械输出功率标幺值和负载功率标幺值与电角频率的关系；根据所述标幺值方程得到所述电力系统的重构波动方程；基于所述重构波动方程得到所述电力系统的传递函数；其中，所述传递函数用于表征所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系。第三方面，本专利技术实施例还提供一种服务器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的电力系统的系统频率自适应控制方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行第一方面所述的电力系统的系统频率自适应控制方法的步骤。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供了电力系统的系统频率自适应控制方法、装置及服务器，包括：获取当前电力系统的系统参数，组建电力系统的波动方程；其中，上述波动方程用于表征电力系统的机械输出功率和负载功率与电力系统的单元机组的机械角速度的关系；然后，基于该波动方程建立电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系；最后，根据对应关系，对电力系统的系统频率进行自适应调节，以缓解现有的电力系统中发电侧的调节结果不理想的技术问题，且，在电网负荷波动时可以自适应调节电力系统的系统频率。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统的系统频率自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取当前电力系统的系统参数，组建所述电力系统的波动方程；其中，所述波动方程用于表征所述电力系统的机械输出功率和负载功率与所述电力系统的单元机组的机械角速度的关系；/n基于所述波动方程建立所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系；/n根据所述对应关系，对所述电力系统的系统频率进行自适应调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统的系统频率自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取当前电力系统的系统参数，组建所述电力系统的波动方程；其中，所述波动方程用于表征所述电力系统的机械输出功率和负载功率与所述电力系统的单元机组的机械角速度的关系；
基于所述波动方程建立所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系；
根据所述对应关系，对所述电力系统的系统频率进行自适应调节。


2.根据权利要求1所述的电力系统的系统频率自适应控制方法，其特征在于，所述基于所述波动方程建立所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系的步骤包括：
根据所述波动方程和标幺值算法，得到所述电力系统的标幺值方程；其中，所述电力系统的标幺值方程用于表征所述电力系统的机械输出功率标幺值和负载功率标幺值与电角频率的关系；
根据所述标幺值方程得到所述电力系统的重构波动方程；
基于所述重构波动方程得到所述电力系统的传递函数；其中，所述传递函数用于表征所述电力系统的系统频率与功率负荷的对应关系。


3.根据权利要求2所述的电力系统的系统频率自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述标幺值方程得到所述电力系统的重构波动方程的步骤包括：
利用小信号方法，得到所述机械输出功率标幺值与机械输出功率标幺值初始值和机械输出功率偏差值的关系、所述负载功率标幺值与负载功率标幺值初始值和负载功率偏差值的关系，以及所述电角频率与电角频率初始值和电角频率偏差值的关系；
根据所述机械输出功率标幺值与所述机械输出功率标幺值初始值和所述机械输出功率偏差值的关系、所述负载功率标幺值与所述负载功率标幺值初始值和所述负载功率偏差值的关系，以及所述电角频率与所述电角频率初始值和所述电角频率偏差值的关系，得到所述机械输出功率偏差值和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系；
获取所述电力系统的恒功率和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系；
基于所述电力系统的恒功率和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系，以及所述机械输出功率偏差值和所述负载功率偏差值与所述负载功率偏差值的对应关系，得到所述电力系统的重构波动方程。


4.根据权利要求2所述的电力系统的系统频率自适应控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据下式计算所述传递函数：



其中，Ws表示传递函数，D为电力系统的阻尼系数，H为转子存储的动能与电力系统的标称负荷的比率，s为复频率。


5.根据权利要求1所述的电力系统的系统频率自适应控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜炜，熊厚林，
申请(专利权)人：北京泓慧国际能源技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11