[發明專利]一種基于分段線性系統模型的頻率特征分析方法及系統有效
| 申請號： | 201910292698.1 | 申請日： | 2019-04-12 |
| 公開（公告）號： | CN110071501B | 公開（公告）日： | 2023-05-05 |
| 發明（設計）人： | 陳亦平;李崇濤;楊若樸;張勇;劉映尚;唐卓堯;黃濟宇;劉敬誠;杜旭;高琴;楊榮照;劉清晨;吳問足;刁浩然 | 申請（專利權）人： | 中國南方電網有限責任公司 |
| 主分類號： | H02J3/00 | 分類號： | H02J3/00 |
| 代理公司： | 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205 | 代理人： | 譚英強;黎揚鵬 |
| 地址： | 510670 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 分段 線性 系統 模型 頻率 特征 分析 方法 | ||
本發明公開了一種基于分段線性系統模型的頻率特征分析方法及系統，方法包括：建立分段線性系統模型，所述分段線性系統模型根據調速系統的死區采用分頻段的線性系統來描述；根據分段線性系統模型進行頻率特征分析。本發明考慮了調速系統死區對頻率特性的影響，在建立分段線性系統模型時根據調速系統的死區建立分頻段的線性系統，再通過分頻段的分段線性系統模型來進行頻率特征分析，從而能計算出精確的頻率平衡點和頻率的動態行為，更加準確。本發明可廣泛應用于電力分析與建模領域。
技術領域
本發明涉及電力分析與建模領域，尤其是一種基于分段線性系統模型的頻率特征分析方法及系統。
背景技術
電力系統的頻率是電能質量的一個重要指標。在電力系統中，系統的頻率由所有同步發電機的轉子轉速決定，而對頻率的一次調節則由負荷和同步發電機的調速器共同決定。
在頻率特性分析中，一般考慮要計算系統的頻率平衡點以及系統的頻率特性。因此，需要首先建立系統頻率特性分析的數學模型。這需要考慮同步發電機及其調速系統和負荷的數學模型。對于同步發電機的調速系統而言，為了避免調速器頻繁動作，在調速系統中會設置對頻率變化的死區。當頻率變化在死區范圍內時，調速器不動作；當頻率變化在死區范圍之外時，調速器響應系統的頻率變化而參與頻率調整。
目前的頻率特性分析方法在分析或模擬時往往忽略了死區對頻率特性的影響，導致無法計算出精確的頻率平衡點和頻率的動態行為，不夠準確。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明實施例的目的在于：提供一種準確的基于分段線性系統模型的頻率特征分析方法及系統。
本發明實施例所采取的第一技術方案是：
一種基于分段線性系統模型的頻率特征分析方法，包括以下步驟：
建立分段線性系統模型，所述分段線性系統模型根據調速系統的死區采用分頻段的線性系統來描述；
根據分段線性系統模型進行頻率特征分析。
進一步，所述建立分段線性系統模型這一步驟，具體包括：
建立頻率特征分析的基礎模型；
建立原動機及原動機的調速系統模型；
建立負荷的模型；
根據頻率特征分析的基礎模型、原動機及原動機的調速系統模型和負荷的模型，建立分段線性系統模型。
進一步，所述建立頻率特征分析的基礎模型這一步驟，具體為：
根據同步發電機的運動方程和有功功率的平衡約束建立頻率特征分析的基礎模型，所述頻率特征分析的基礎模型的表達式為：
其中，TJ為發電機慣性時間常數，f為頻率，PMi為第i臺發電機組原動機的有功功率，n為系統同步發電機的總臺數，PL為系統總負荷，D為阻尼系數。
進一步，所述原動機的調速系統模型為電液伺服系統的PID調速器模型，所述建立原動機及原動機的調速系統模型這一步驟，具體包括：
根據原動機的調速系統頻率偏移的死區建立原動機及原動機的調速系統模型，所述原動機及原動機的調速系統模型的表達式為：
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