一种一次调频功率时域仿真方法、介质及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种一次调频功率时域仿真方法、介质及系统，此方法包括步骤：1)提取机组稳态功率响应特征参数，其中机组稳态功率响应特征参数包括稳态功率频率特征参数和稳态功率幅值特征参数；2)根据机组稳态功率响应特征参数，构建稳态功率响应模型；3)构建一次调频功率响应模型；4)根据步骤2)的稳态功率响应模型计算功率变量仿真数据，根据步骤3)的一次调频功率响应模型计算功率仿真数据，叠加功率变量仿真数据和功率仿真数据，生成一次调频功率时域仿真数据。本发明专利技术具有操作简便、仿真精度高等优点。高等优点。高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种一次调频功率时域仿真方法、介质及系统


[0001]本专利技术主要涉及一次调频仿真
，具体涉及一种一次调频功率时域仿真方法、介质及系统。

技术介绍

[0002]发电机组、电站的一次调频功能对于支撑电网的频率稳定意义重大。目前电网要求对发电机组、电站的一次调频功能性能进行考核管理。准确分析发电机组、电站的一次调频性能对于满足电网的管理要求具有重要意义。
[0003]目前，常用的一次调频功率仿真方法中难以考虑机组、电站实际功率随机波动特性对仿真精度的影响，降低仿真计算的可信度。故提高一次调频功率仿真精度，对于准确掌握机组、电站一次调频特性，指导机组、电站一次调频性能优化具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种操作简便、仿真精度高的一次调频功率时域仿真方法、介质及系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种一次调频功率时域仿真方法，包括步骤：
[0007]1)提取机组稳态功率响应特征参数，其中机组稳态功率响应特征参数包括稳态功率频率特征参数和稳态功率幅值特征参数；
[0008]2)根据机组稳态功率响应特征参数，构建稳态功率响应模型；
[0009]3)构建一次调频功率响应模型；
[0010]4)根据步骤2)的稳态功率响应模型计算功率变量仿真数据，根据步骤3)的一次调频功率响应模型计算功率仿真数据，叠加功率变量仿真数据和功率仿真数据，生成一次调频功率时域仿真数据。
[0011]优选地，步骤1)中得到稳态功率幅值特征参数的具体过程为：
[0012]1.1)提取一定时间段内的机组稳态负荷数据X
i
是第i个时间点的稳态负荷数据，n是稳态负荷数据长度，X中相邻元素时间间隔Δt相等，对应采样率为f＝1/Δt；其中i＝1～n；
[0013]1.2)通过机组稳态负荷数据计算机组稳态负荷变量其中是机组稳态负荷数据X的均值；
[0014]1.3)按照计算得到稳态功率幅值特征参数
[0015]其中通过离散傅里叶计算得到中间变量x＝{x
i
}，其中式中j是虚数单位，j2＝
‑
1。
[0016]优选地，步骤1)中得到稳态功率频率特征参数的具体过程为：
[0017]稳态功率频率特征参数F＝{F
m
}，
[0018]优选地，步骤2)中的稳态功率响应模型的函数表达式为：
[0019][0020]式中，ΔP是稳态功率增量；A
i
是稳态功率幅值特征参数A的第i个元素；F
i
是稳态功率频率特征参数F的第i个元素；t是当前仿真时间；ph
i
是第i个相角，ph
i
＝2π
·
rand，rand是一个0～1之间的随机数。
[0021]优选地，步骤3)中的一次调频功率响应模型的函数表达式为：
[0022][0023]式中，P是机组功率；Q是蒸汽流量；G(s)是蒸汽流量Q与机组功率P之间的传递函数；TN是功率响应时间常数1；TCH是功率响应时间常数2；TD是功率响应时间常数3；s是拉普拉斯算子。
[0024]优选地，步骤4)的具体过程为：
[0025]4.1)根据步骤2)的稳态功率响应模型计算功率变量仿真数据ΔP
S
＝{ΔP
S,i
}(i＝1～N)，ΔP
S,i
是第i个时间点的功率变量仿真数据；
[0026]4.2)根据步骤3)的一次调频功率响应模型计算功率仿真数据P
S
＝{P
S,i
}(i＝1～N)，P
S,i
是第i个时间点的功率仿真数据；
[0027]4.3)叠加功率变量仿真数据ΔP
S
和功率仿真数据P
S
生成一次调频功率时域仿真数据
[0028]优选地，在步骤4.1)和步骤4.2)中，在时域仿真软件Matlab/Simulink搭建对应的响应模型。
[0029]优选地，在步骤1.1)中，从机组的同步向量测量装置中提取机组稳态负荷数据。
[0030]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
[0031]本专利技术进一步公开了一种一次调频功率时域仿真系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0033]本专利技术通过提取机组稳态功率响应特征参数，并构建稳态功率响应模型和一次调频功率响应模型，再基于各响应模型得到功率变量仿真数据和功率仿真数据，通过叠加功率变量仿真数据和功率仿真数据，生成一次调频功率时域仿真数据；上述整体方法操作简
便，以实测功率数据为依据，实现对一次调频实际功率响应特性的提取和模拟，可提高一次调频功率时域仿真的准确性。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的仿真方法在实施例的流程图。
[0035]图2为常规仿真方法计算生成的真功率仿曲线与实测功率曲线对比图；其中(a)为常规仿真方法生成的仿真功率曲线图；(b)为实测功率曲线图。
[0036]图3为本专利技术的方法生成的功率仿真曲线与实测功率曲线对比图；其中(a)为本专利技术的方法生成的仿真功率曲线图；(b)为实测功率曲线图。
具体实施方式
[0037]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0038]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种一次调频功率时域仿真方法，包括步骤：
[0039]1)提取机组稳态功率响应特征参数，其中机组稳态功率响应特征参数包括稳态功率频率特征参数和稳态功率幅值特征参数；
[0040]2)根据机组稳态功率响应特征参数，构建稳态功率响应模型；
[0041]3)构建一次调频功率响应模型；
[0042]4)根据步骤2)的稳态功率响应模型计算功率变量仿真数据，根据步骤3)的一次调频功率响应模型计算功率仿真数据，叠加功率变量仿真数据和功率仿真数据，生成一次调频功率时域仿真数据。
[0043]本专利技术通过提取机组稳态功率响应特征参数，并构建稳态功率响应模型和一次调频功率响应模型，再基于各响应模型得到功率变量仿真数据和功率仿真数据，通过叠加功率变量仿真数据和功率仿真数据，生成一次调频功率时域仿真数据；上述整体方法操作简便，以实测功率数据为依据，实现对一次调频实际功率响应特性的提取和模拟，可提高一次调频功率时域仿真的准确性。
[0044]在一具体实施例中，步骤1)的具体过程为：
[0045]1.1)采用常规方法从同步向量测量装置中提取一定时间段内的机组稳态负荷数据X＝{X...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一次调频功率时域仿真方法，其特征在于，包括步骤：1)提取机组稳态功率响应特征参数，其中机组稳态功率响应特征参数包括稳态功率频率特征参数和稳态功率幅值特征参数；2)根据机组稳态功率响应特征参数，构建稳态功率响应模型；3)构建一次调频功率响应模型；4)根据步骤2)的稳态功率响应模型计算功率变量仿真数据，根据步骤3)的一次调频功率响应模型计算功率仿真数据，叠加功率变量仿真数据和功率仿真数据，生成一次调频功率时域仿真数据。2.根据权利要求1所述的一次调频功率时域仿真方法，其特征在于，步骤1)中得到稳态功率幅值特征参数的具体过程为：1.1)提取一定时间段内的机组稳态负荷数据X＝{X
i
}，X
i
是第i个时间点的稳态负荷数据，n是稳态负荷数据长度，X中相邻元素时间间隔Δt相等，对应采样率为f＝1/Δt；其中i＝1～n；1.2)通过机组稳态负荷数据计算机组稳态负荷变量其中是机组稳态负荷数据X的均值；1.3)按照计算得到稳态功率幅值特征参数其中通过离散傅里叶计算得到中间变量x＝{x
i
}，其中式中j是虚数单位，j2＝
‑
1。3.根据权利要求2所述的一次调频功率时域仿真方法，其特征在于，步骤1)中得到稳态功率频率特征参数的具体过程为：稳态功率频率特征参数F＝{F
m
}，4.根据权利要求3所述的一次调频功率时域仿真方法，其特征在于，步骤2)中的稳态功率响应模型的函数表达式为：式中，ΔP是稳态功率增量；A
i
是稳态功率幅值特征参数A的第i个元素；F
i
是稳态功率频率特征参数F的第i个元素；t是当前仿真时间；ph
i
是第i个相角，ph
i
＝2π
·
ra...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛锴，朱晓星，寻新，陈厚涛，王锡辉，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：