[發明專利]一種電網仿真中孤立電網頻率計算方法

有效

• 申請號: 201310529190.1
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103577691A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 王鵬;湯磊;吳文傳;王虎;鄒根華;饒鵬飛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力公司;北京清大高科系統控制有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種電網仿真中孤立電網頻率仿真計算方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）將一個仿真周期劃分為若干頻率積分時段；具體步驟如下：

①定義頻率積分時段T_p

T_p＝T_c/N_step???(1)

式（1）中，T_c表示一個仿真周期；N_step表示最大頻率積分次數；

2）在一個仿真周期內對每個頻率積分時段內基于發電機和負荷的頻率特性進行仿真頻率計算，包括計算每個孤立電氣島加速功率P_acc，頻率變化Δf_sys及發電機出力變化ΔP_jG；

3）對于每個頻率積分時段，利用頻率變化Δf_sys和頻率積分時段T_p計算結果，仿真頻率自動裝置動作，根據頻率判據切除部分機組或負荷設備；

4）在每個頻率積分時段，記錄計算的仿真頻率曲線，如果仿真頻率f_sys<0.8*f_base，表示電氣島頻率失穩，該頻率積分時段按照電氣死島處理，頻率計算結束；

當頻率積分次數<最大頻率積分次數N_step時，循環進行步驟2）-4），實現頻率計算；當頻率積分次數>最大頻率積分次數N_step時，該仿真計算周期頻率計算完成，進入步驟5）；

5）頻率計算完成后，根據頻率積分最終確定的電氣島機組出力、負荷情況，進行潮流計算，給出孤立電網各母線電壓、相角和各支路潮流及損耗；等待下一個仿真計算周期到來轉步驟2）。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的步驟2）仿真頻率計算采用頻率積分模式算法；具體步驟如下：

②對于解列后的多電氣島，計算每個電氣島的慣性時間常數T_Sum：

TSum=Σj∈NGTjUn---(2)]]>

式（2）中，NG表示電氣島中的所有機組；T_jUn表示第j個機組的慣性時間常數，可以從發電機的額定參數中獲取；

③對于解列后的多電氣島，計算每個電氣島的負荷頻率特性系數D_Sum、電氣島功頻特性系數K_s、電氣島時間常數T_s

DSum=Σj∈ND(Djtyp*WjD)/(1+Djtyp*Δfsys)---(3)]]>

K_s＝1/D_Sum???(4)

T_s＝T_Sum/D_sum???(5)

式（3）中，ND表示電氣島中的所有負荷對象；D_jtyp表示第j個負荷的頻率特性系數，可以從負荷參數中獲取；W_jD表示該負荷的實際值，由潮流計算結果給出；Δf_sys＝f_sys-f_base表示該電氣島頻率f_sys與額定頻率f_base的偏差，f_sys由潮流計算結果給出；

④對于解列后的多電氣島，計算每個電氣島的加速功率P_acc

Pacc=Σj∈NG(WjG)-Σj∈ND(WjD)-Σj∈NL(Wjloss)---(6)]]>

式（6）中，NL表示電氣島中的所有線路和繞組對象；W_jG表示第j個機組的實際出力，由潮流計算結果給出；W_jD表示第j個負荷的實際值，由潮流計算結果給出；W_jloss表示該電氣島第j個線路或繞組的損耗，由潮流計算結果給出；

⑤通過電氣島加速功率P_acc計算電氣島頻率變化Δf_sys、電氣島內每個機組出力變化ΔP_jG：

Δfsys=Ks1+Ts*TpPass---(7)]]>

ΔPjG=-KjUn1+TjUn*TpΔfsys---(8)]]>

W_jG＝W_jG+ΔP_jG???(9)

式（8）中，K_jUn表示表示第j個機組的功頻特性系數，可以從發電機的額定參數中獲取；

并得到仿真頻率f_sys＝f_base+Δf_sys；

⑥用當前電氣島的機組出力代入步驟③得到下一個頻率積分時段電氣島的加速功率P_acc；進而計算出下一個頻率積分時段電氣島的仿真頻率f_sys；以此類推得到每個頻率積分時段電氣島的仿真頻率f_sys。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步驟3）具體包括以下步驟：

具體步驟如下：

⑦頻率自動裝置的判據為：仿真頻率f_sys低于低頻定值f_dz和判據延時t_ys大于時延定值t_dz；如果當前仿真頻率f_sys＝f_base-Δf_sys小于f_dz，則頻率判據成立，判據延時t_ys＝t_ys+T_p；否則頻率判據不成立，則判據延時t_ys＝0；

⑧如果判據延時t_ys<時延定值t_dz，則在該頻率積分時段頻率自動裝置不動作；如果判據延時t_ys>時延定值t_dz，則在該頻率積分時段頻率自動裝置動作切除部分發電或者負荷，切除發電或負荷的數值從頻率自動裝置定值單獲取，用以改變下一個積分頻率時段的電氣島的加速功率P_acc。