[發(fā)明專利]一種發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻性能異常在線統(tǒng)計分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611150229.9
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106786665B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段剛;黨杰;劉勇;奚江惠;廖全飛;黃海煜;詹慶才;邊宏宇;楊東
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司華中分部;北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

一種發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻性能異常在線統(tǒng)計分析方法。該方法通過在線獲取的發(fā)電機(jī)PMU量測數(shù)據(jù)，選取有利于提高計算精度的典型一次調(diào)頻事件，計算相應(yīng)機(jī)組的一次調(diào)頻貢獻(xiàn)率，并采用積分算法計算實測平均速度變動率，利用合理的數(shù)據(jù)范圍和正態(tài)分布方差篩選出合理的一次調(diào)頻性能評價結(jié)果，屏蔽擾動和二次調(diào)頻對一次調(diào)頻性能評價的影響；然后根據(jù)這兩個指標(biāo)與合理值、預(yù)設(shè)值的差別以及相對于歷史值的變化，對機(jī)組的一次調(diào)頻性能異常給出告警。根據(jù)上述計算結(jié)果和告警信息，運(yùn)行人員可以及時發(fā)現(xiàn)一次調(diào)頻存在問題的發(fā)電機(jī)組，也有利于促使發(fā)電機(jī)組維持良好的一次調(diào)頻性能，共同維護(hù)電網(wǎng)頻率的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行領(lǐng)域，特別涉及一種對發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻性能異常的在線分析和告警方法。

背景技術(shù)

發(fā)電機(jī)的一次調(diào)頻指發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)所固有的頻率響應(yīng)能力，當(dāng)機(jī)端頻率變化時，其通過對汽缸中高溫高壓蒸汽儲能壓力的自動控制以及轉(zhuǎn)子動能的變化，阻止機(jī)端頻率的變化，實現(xiàn)頻率的有差調(diào)節(jié)。發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻雖然是有差調(diào)節(jié)，但是由于其相對于實現(xiàn)頻率無差調(diào)節(jié)的二次調(diào)頻具有快得多響應(yīng)速度(至少10倍以上)，因此其是減少電力系統(tǒng)頻率波動，快速恢復(fù)電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的重要措施。通常要求并網(wǎng)機(jī)組具有符合一定要求的一次調(diào)頻能力。然而實際運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組很可能由于各種客觀或主觀原因達(dá)不到規(guī)定的一次調(diào)頻性能，因而不能幫助抑制電網(wǎng)的頻率波動，給其他符合運(yùn)行要求的機(jī)組，造成過多負(fù)擔(dān)，并進(jìn)一步不利于電網(wǎng)整體的頻率穩(wěn)定。因此即時發(fā)現(xiàn)機(jī)組的一次調(diào)頻問題，對于保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，維護(hù)發(fā)電廠的公平運(yùn)行具有重要的意義。

目前電力系統(tǒng)中對于機(jī)組一次調(diào)頻的在線評價方法還缺少非常有效的手段。由于一次調(diào)頻的響應(yīng)速度是秒級，傳統(tǒng)幾秒一次測量的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(以下簡稱SCADA)不能對機(jī)組一次調(diào)頻性能進(jìn)行準(zhǔn)確評估。近年來，隨著具有10毫秒級量測能力的同步相量測量裝置(以下簡稱PMU)/廣域監(jiān)測系統(tǒng)(以下簡稱WAMS)在省調(diào)以上電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，一次調(diào)頻的在線評估已經(jīng)在各省調(diào)及以上電力調(diào)度中心得到應(yīng)用。然而，由于表征一次調(diào)頻特性的最重要參數(shù)速度變動率是隨著運(yùn)行點(diǎn)有較大變化范圍的，在實際運(yùn)行中難以據(jù)此對機(jī)組的一次調(diào)頻進(jìn)行評估。目前普遍采用的方法是計算一次調(diào)頻貢獻(xiàn)率，即根據(jù)機(jī)組實際貢獻(xiàn)電量與期望貢獻(xiàn)電量的比值，來粗略地判斷機(jī)組對頻率恢復(fù)所起的作用。由于實際系統(tǒng)中有功功率和頻率中存在擾動，并且二次調(diào)頻的作用不能與一次調(diào)頻的作用清晰分開，因此目前的一次調(diào)頻貢獻(xiàn)率指標(biāo)、速度變動率等指標(biāo)往往變動范圍較大，還不能明確地指示出機(jī)組一次調(diào)頻是否存在問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，實現(xiàn)對發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻性能精確有效地在線評價，本發(fā)明公開了一種發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻性能異常在線統(tǒng)計分析方法。該方法通過在線獲取的發(fā)電機(jī)組有功功率和頻率的PMU量測數(shù)據(jù)，選取有利于提高計算精度的典型一次調(diào)頻事件，計算相應(yīng)的一次調(diào)頻貢獻(xiàn)率，并采用積分算法計算實測平均速度變動率，利用合理的數(shù)據(jù)范圍和正態(tài)分布方差篩選出合理的一次調(diào)頻性能評價結(jié)果，屏蔽擾動和二次調(diào)頻對一次調(diào)頻性能評價的影響；然后根據(jù)這兩個指標(biāo)與合理值、預(yù)設(shè)值的差別以及相對于歷史值的變化，對機(jī)組的一次調(diào)頻性能異常給出告警。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。

一種發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻性能異常在線統(tǒng)計分析方法，其特征在于：

該方法通過在線獲取的發(fā)電機(jī)機(jī)端有功功率和頻率的PMU量測數(shù)據(jù)，選取典型一次調(diào)頻事件，計算相應(yīng)的一次調(diào)頻貢獻(xiàn)率，并采用積分算法計算實測平均速度變動率，利用合理的數(shù)據(jù)范圍和正態(tài)分布方差篩選出合理的一次調(diào)頻性能評價結(jié)果，然后根據(jù)一次調(diào)頻貢獻(xiàn)率和實測平均速度變動率與合理值、預(yù)設(shè)值的差別以及相對歷史值的變化，對發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻性能異常給出告警。

所述發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻性能異常在線統(tǒng)計分析方法，通過同步相量測量裝置PMU獲得發(fā)電機(jī)的PMU數(shù)據(jù)，其特征在于，所述在線統(tǒng)計分析方法包括以下步驟：