[發(fā)明專利]一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711092192.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN107800138B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付聰;張俊峰;王鈐;趙艷軍;唐景星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/08
• 分類號(hào): H02J3/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法，其特征在于，包括：

S1：將電網(wǎng)電路簡(jiǎn)化為單機(jī)模型系統(tǒng)，讀取相應(yīng)的電路參數(shù)，計(jì)算得到電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式；

S2：設(shè)定電網(wǎng)頻率偏差變化率為0并結(jié)合電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式計(jì)算獲得電網(wǎng)頻率偏差峰值與電網(wǎng)擾動(dòng)量之間的比例系數(shù)α；

S3：設(shè)定電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式中的時(shí)間取值為0并結(jié)合電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式計(jì)算獲得電網(wǎng)頻率偏差變化率的初始值與電網(wǎng)擾動(dòng)量之間的比例系數(shù)β；

S4：根據(jù)比例系數(shù)α和β計(jì)算獲得電網(wǎng)頻率偏差峰值與電網(wǎng)頻率偏差變化率的初始值之間的比值α/β；

S5：檢測(cè)故障發(fā)生初始時(shí)刻的電網(wǎng)的頻率偏差變化率并結(jié)合比值α/β計(jì)算獲得電網(wǎng)頻率偏差峰值；

其中，所述步驟S1具體包括：

S101：將電網(wǎng)電路簡(jiǎn)化為單機(jī)模型系統(tǒng)，讀取單機(jī)模型系統(tǒng)中的單機(jī)慣性常數(shù)，系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)常數(shù)，發(fā)電機(jī)功頻靜特性系數(shù)以及調(diào)速器綜合時(shí)間常數(shù)這四個(gè)電路參數(shù)；

S102：將電路參數(shù)代入單機(jī)模型系統(tǒng)的電網(wǎng)擾動(dòng)造成電網(wǎng)頻率變化的傳遞函數(shù)，計(jì)算獲得電網(wǎng)頻率偏差的時(shí)域解；

S103：根據(jù)電網(wǎng)頻率偏差的時(shí)域解對(duì)時(shí)間進(jìn)行求導(dǎo)計(jì)算，得到電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

S201：設(shè)定電網(wǎng)頻率偏差變化率為0，電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式簡(jiǎn)化為頻率偏差峰值的表達(dá)式；

S202：將頻率偏差峰值的表達(dá)式除以電網(wǎng)擾動(dòng)量表達(dá)式，獲得電網(wǎng)頻率偏差峰值與電網(wǎng)擾動(dòng)量之間的比例系數(shù)α的表達(dá)式；

S203：讀取相應(yīng)參數(shù)并通過(guò)比例系數(shù)α的表達(dá)式計(jì)算獲得比例系數(shù)α的具體數(shù)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

S301：設(shè)定電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式中的時(shí)間取值為0，電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式簡(jiǎn)化為電網(wǎng)頻率偏差變化率的初始值的表達(dá)式；

S302：將電網(wǎng)頻率偏差變化率的初始值的表達(dá)式除以電網(wǎng)擾動(dòng)量表達(dá)式，獲得電網(wǎng)頻率偏差變化率的初始值與電網(wǎng)擾動(dòng)量之間的比例系數(shù)β的表達(dá)式；

S303：讀取相應(yīng)參數(shù)并通過(guò)比例系數(shù)β的表達(dá)式計(jì)算獲得比例系數(shù)β的具體數(shù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法，其特征在于，所述電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式具體為：

其中，M為單機(jī)慣性常數(shù)，D為系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)常數(shù)，K為發(fā)電機(jī)功頻靜特性系數(shù)，T為調(diào)速器綜合時(shí)間常數(shù)，ΔP_e為系統(tǒng)中的有功功率變化量，t為時(shí)間，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法，其特征在于，所述電網(wǎng)擾動(dòng)造成電網(wǎng)頻率變化的傳遞函數(shù)為：

其中，M為單機(jī)慣性常數(shù)，D為系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)常數(shù)，K為發(fā)電機(jī)功頻靜特性系數(shù)，T為調(diào)速器綜合時(shí)間常數(shù)，Δω(s)為傳遞函數(shù)，ΔP_e(s)為階躍擾動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S102具體包括：

設(shè)定系統(tǒng)有功功率的變化為階躍擾動(dòng)，則ΔP_e(s)＝ΔP_e/s；

對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)造成電網(wǎng)頻率變化的傳遞函數(shù)求解得到頻率偏差的時(shí)域解為：

其中，

式中，ΔP_e為系統(tǒng)中的有功功率變化量，即外送直流功率的改變。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算方法，其特征在于，設(shè)定電網(wǎng)頻率偏差變化率為0時(shí)，Δω_max＝αΔP_e；

設(shè)定電網(wǎng)頻率偏差變化率的表達(dá)式中的時(shí)間取值為0時(shí)，

可得公式并根據(jù)此公式計(jì)算頻率偏差峰值。

8.一種基于電網(wǎng)頻率偏差變化率的偏差峰值計(jì)算裝置，其特征在于，包括一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的方法的步驟。