大电网频率响应模型的聚合建模方法与系统技术方案

本发明专利技术属于大电网频率安全控制领域，提供一种大电网频率响应模型的聚合建模方法，首先分析水电机组和火电机组的调速系统详细模型的动态过程，并对其进行简化，建立电网的频率响应简化模型；然后，考虑汽轮机组的动态过程改进频率响应模型，同时考虑负荷的电压特性对频率响应模型进行修正；最后，通过各台机组的自身参数，结合系统当前的潮流断面，采用加权聚合的方式整定模型的参数，获得电网聚合的频率响应模型。本发明专利技术提出的聚合建模方法，一方面相对于辨识建模而言不需要具体的实测数据，另一方面考虑到了电网的频率响应模型参数会随开机方式和潮流断面等的改变而发生变化，因而能够较为高效地获得电网的频率响应模型。而能够较为高效地获得电网的频率响应模型。而能够较为高效地获得电网的频率响应模型。

【技术实现步骤摘要】
大电网频率响应模型的聚合建模方法与系统


[0001]本专利技术涉及大电网频率安全分析与控制领域，具体而言，涉及一种大电网频率响应模型的聚合建模方法与系统。

技术介绍

[0002]频率是大电网运行的核心指标，对电网和用户具有特别重要的影响。大电网频率取决于电源与负荷的实时平衡。电力系统的频率响应模型是安全分析与控制频率的基础，根据频率响应模型，可以快速、准确的计算功率缺额造成的大电网频率响应，以此制定相应调频措施，更好地应对频率安全风险。
[0003]电力系统频率响应模型主要有全系统详细模型、线性化模型和简化等值模型等。全系统详细模型定性正确、定量准确，但计算不简便，需要知道所有参数而且计算量很大。线性化模型是对模型进行线性化而且可以获得传递函数，计算量小，但只能够适用于小扰动。简化等值模型结构简洁，能够获得频率响应的解析解，因此被广泛应用于低频减载的整定、系统频率安全性评估等领域。系统频率响应模型是一种简化等值的单机模型。系统频率响应模型能够描述系统频率的整体行为，滤除了发电机间的频率振荡。
[0004]传统的通过辨识获得系统频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大电网频率响应模型的聚合建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：基于水电机组和火电机组的调速系统详细模型的动态过程，对其进行简化，建立简化的电网频率响应模型；步骤B：考虑火电机组的锅炉动态，并计及负荷的电压特性，对频率响应模型进行改进和修正；以及步骤C：结合开机方式和潮流断面，通过加权聚合的方法获得电网频率响应模型的参数。2.根据权利要求1所述的大电网频率响应模型的聚合建模方法，其特征在于，所述步骤A中，对水电机组和火电机组的调速系统详细模型的动态过程的简化过程包括：步骤A1：不考虑锅炉主汽压力变化模型，考察火电机组的详细调速系统模型，忽略其调节系统的转速测量环节、死区和限幅环节，同时控制方式取DEH开环控制；忽略其电液伺服系统的油动机行程反馈环节和限幅环节，同时合并油动机关闭时间常数和开启时间常数；忽略其原动机模型中的蒸汽容积惯性环节和交叉管惯性环节，最终简化后的火电机组调速系统传递函数为一个分母为二阶、分子为一阶的标准传递函数，具体表达为：式中，K
GS
为等效一次调频系数；T
as
、T
bs
和T
cs
为对应的等效时间常数；T
RH
为再热器时间常数；F
HP
为高压缸功率比例；T
RH
为再热器时间常数(s)；λ为高压缸功率自然过调系数；T
O
为开启时间常数；K
P
为PID环节的比例参数；步骤A2：针对水轮机详细模型，忽略引导阀门惯性环节以及限幅和死区环节，简化水轮机的详细调速系统模型，忽略水锤效应后的调速系统模型是一个分母为二阶、分子为一阶的标准传递函数，具体表达为：式中，K
GH
为等效一次调频系数；T
ah
、T
bh
和T
ch
分别为对应的等效时间常数；D
d
为软反馈环节系数；T
G
为调速器响应时间；R为调差系数；K
GH
＝1/T
G
T
d
；T
ah
＝T
d
；T
bh
、T
ch
分别为R+(D
d
T
d
+RT
d
+T
G
)s+T
G
T
d
s2＝0的两个根。3.根据权利要求1所述的大电网频率响应模型的聚合建模方法，其特征在于，所述考虑火电机组的锅炉动态，并计及负荷的电压特性，对频率响应模型进行改进和修正，包括：步骤B1：以蒸汽压力模型的输入为燃料指令，输出为对应的主蒸汽压力，引入汽机进汽量作为反馈，对频率响应模型进行改进；步骤B2：考虑电压导致的功率损失，并且在电网频率响应模型的输入部分接入一个根据实测电压曲线计...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊浩，付伟，周航，江叶峰，张振华，梁文腾，韩洪兴，陆晓，管益斌，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：