一种用于确定电力系统功率波动后频率偏差的方法及系统技术方案

技术编号:24360697 阅读:90 留言:0更新日期:2020-06-03 03:34
本发明专利技术公开了一种用于确定电力系统功率波动后频率偏差的方法及系统,属于电力系统运行控制技术领域。本发明专利技术方法,包括:根据新能源电力系统建立新能源发电机单机模型及同步发电机单机模型;新能源发电机单机模型向母线注入功率及同步发电机单机模型向母线注入电磁功率,确定电力系统负荷吸收电磁功率,确定新能源占比;根据新能源占比确定电力系统功率波动后频率偏差。本发明专利技术可以在保证计算结果准确性的同时,简化分析计算难度,具有较高的工程适用性,可以有效保障电网的安全、稳定运行。

A method and system for determining the frequency deviation of power system after power fluctuation

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定电力系统功率波动后频率偏差的方法及系统
本专利技术涉及电力系统运行控制
,并且更具体地,涉及一种用于确定电力系统功率波动后频率偏差的方法及系统。
技术介绍
能源危机使得人们对新能源的研究和利用越来越重视,而新能源发电是利用新能源的主要途径。新能源发电机组不同于传统同步发电机组,由于加入了变流器控制环节,实现了机电解耦,其稳定特性发生改变。中国的新能源发电比例正逐渐提高,并将继续提高。大规模新能源发电替代传统同步机组发电后,会引起电力系统频率稳定特性的改变。新能源发电占比提高后,系统对频率的暂态支撑能力变弱、稳态调节能力降低,其本质原因为电网惯量水平和调频容量相对下降,导致频率稳定问题突出。电力系统是典型的高阶非线性系统,在建立各个模型的详细数学模型后,可以利用全状态时域仿真法进行数值求解,全面地得到系统的频率动态响应特性。但全状态时域仿真法计算量大,一般只适用于离线分析。目前有方法实现了电力系统在扰动后的稳态频率快速计算,但现有方法中均未考虑新能源发电的接入对稳态频率计算的影响,无法应对和解决我国新能源发电占比越来越多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定电力系统功率波动后频率偏差的方法,所述方法包括:/n根据新能源电力系统建立新能源发电机单机模型及同步发电机单机模型;/n新能源发电机单机模型向母线注入功率P

【技术特征摘要】
1.一种用于确定电力系统功率波动后频率偏差的方法,所述方法包括:
根据新能源电力系统建立新能源发电机单机模型及同步发电机单机模型;
新能源发电机单机模型向母线注入功率Pr及同步发电机单机模型向母线注入电磁功率Ps,确定电力系统负荷吸收电磁功率PL,根据PL、Pr和Ps确定新能源占比k;
根据新能源占比k确定电力系统功率波动后频率偏差。


2.根据权利要求1所述的方法,所述的电力系统负荷吸收电磁功率PL的确定公式如下:PL=Ps+Pr。


3.根据权利要求1所述的方法,所述的电力系统新能源占比k,以电力系统负荷吸收电磁功率PL作为参考值,确定公式如下:
Pr=kPL
Ps=(1-k)PL。


4.根据权利要求1所述的方法,所述的根据新能源电力系统新能源占比k确定电力系统功率波动后频率偏差,具体为:
母线电磁功率实时平衡,稳态时,Ps+Pr=PL,当负荷吸收电磁功率变化量为ΔP时,ΔP=αPL,确定同步发电机单机模型转子转速公式,所述转子转速公式如下:



其中:ω为转子转速标幺值,所述ω与电力系统功率波动后频率的标幺值相等、TJ为惯性时间常数;PE为单机系统模型电磁功率、PT为单机系统模型机械功率;
用新能源发电机单机模型对同步发电机单机模型进行替换,确定惯性时间常数TJ,公式如下:



其中,TJ0为同步发电机单机模型向负荷供电时惯性时间常数,PE=Ps+ΔP=(1-k+α)PL;
当PE=PT时,确定电力系统功率波动后单机系统模型机械功率变化率,公式如下:



根据单机系统模型机械功率变化率,确定转子转速变化率,公式如下:
Δω(%)=-σΔPT(%)
其中,σ为同步发电机单机模型调速器的调差系数;
根据转子转速变化率确定电力系统功率波动后系统的转子转速,公式如下:



根据电力系统功率波动后系统的转子转速,确定电力系统功率波动后频率偏差,电力系统功率波动后频率偏差为:





5.根据权利要求1所述的方法,所述的同步发电机单机模型调速器的调差系数σ,取值为0.04到0.05之间。


6.一种用于确定电力系统功率波动后频率偏...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪梦军马士聪王铁柱张曦曾思成郭剑波赵兵王姗姗王天昊于光耀马世乾
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司国网天津市电力公司国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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