[發明專利]基于靜態特性的火電機組一次調頻指標估計方法

有效

• 申請號: 201910650800.0
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110350604B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 高嵩;路寬;李軍;趙巖;張超;孟祥榮;張健;劉軍;汪挺;王進;王茗;王昕;龐向坤;韓英昆;于慶彬;顏慶;解笑蘇;李元元;劉恩仁;張用
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍

本發明提供了一種基于靜態特性的火電機組一次調頻指標估計方法，將汽輪機轉速和實發功率的時間序列分割成短數據段，找出有效一次調頻的數據段；將每個數據段時域上的汽輪機轉速和實發功率轉化為相關變量汽輪機轉速差和實發功率差；按照一次調頻靜態特性將汽輪機轉速差和實發功率差重新排序，把每組的關系矩陣組合獲得相關域；將相關變量的相關域構造為散點域，對散點域進行線性擬合，從回歸曲線中獲得機組的實際調頻死區和轉速不等率。本發明能在歷史數據樣本中以自動的方式找到有效一次調頻數據段，準確有效的估計出機組的實際調頻死區和轉速不等率，克服了動態因素對數據樣本的影響，以及機組一次調頻指標與設定值存在偏差無法判斷的問題。

技術領域

本發明涉及發電機組控制領域，更具體地，涉及一種基于靜態特性的火電機組一次調頻指標估計方法。

背景技術

調頻死區和轉速不等率是發電機組一次調頻中兩個重要的性能指標，煤炭質量、運行方式、調節閥門非線性等原因會造成一次調頻的指標與設定值之間存在差異。因此，在設計發電機組階段所獲得的調頻死區和轉速不等率在實時運行階段通常存在偏差，必須進行更新。

目前通常采用讀圖或建模的方法對火電機組一次調頻進行估計?，F有方法存在兩個局限性。首先，沒有考慮到調頻死區等設定值的偏差對電網一次調頻能力的影響。因此，需要從日常操作收集的數據樣本來估計調頻死區和轉速不等率。第二，一次調頻階躍響應試驗時的系統動態影響較??；而且，這種階躍響應在實踐中很少存在，也無法找到估計的指標和設定值之間的偏差。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種基于靜態特性的一次調頻指標估計方法，本發明不需要通過手動進行或引入某些特殊測試，直接從歷史數據樣本中以自動的方式找到一次調頻響應段，克服了動態因素對數據樣本的影響，以及機組調頻死區和轉速不等率在日常運行狀態無法估計的問題。

本發明采用如下技術方案：

一種基于靜態特性的火電機組一次調頻指標估計方法，包括以下步驟：

(1)對歷史樣本數據中長連續時間序列進行分割，將汽輪機轉速和實發功率的時間序列分割成短數據段，形成有效的一次調頻數據段；

(2)把每個數據段時域上的汽輪機轉速和實發功率轉化為相關變量汽輪機轉速差和實發功率差；

(3)將汽輪機轉速差和實發功率差按靜態特性對應關系重新排序，得到一組符合一次調頻靜態特性的汽輪機轉速差與實發功率差關系矩陣，從每個一次調頻數據段中得到若干組這樣的關系矩陣，消除動態因素對數據樣本的干擾，將每組的關系矩陣組合獲得機組汽輪機轉速差和實發功率差的相關域；

(4)將相關變量的相關域構造為相關的散點域，對散點域進行線性擬合，得到一條近似于一次調頻靜態特性曲線的回歸線，估計機組的實際調頻死區和轉速不等率。

作為進一步的限定，所述步驟(1)中，長連續時間序列跨度越長時，結果精度越高。

作為進一步的限定，所述步驟(1)中，引入汽輪機轉速起始變化幅值和幅值變化持續時間作為閾值參數，表征各數據段的一次調頻判定條件，保留轉速起始變化幅值和幅值變化持續時間均滿足要求的數據段。

作為進一步的限定，所述步驟(1)中，當某數據段汽輪機轉速同時滿足其振幅變化值大于等于設定的起始變化幅值，且該數據段的幅值變化持續時間大于等于設定值，認為所述數據段為有效的一次調頻數據段。

作為進一步的限定，所述步驟(1)中，當某數據段汽輪機轉速同時滿足其振幅變化值大于等于設定的起始變化幅值2r/min，且該數據段的幅值變化持續時間大于等于設定值15s時，認為所述數據段為有效的一次調頻數據段。

作為進一步的限定，所述步驟(1)中，從長時間數據段中選出若干有效的一次調頻數據段，并記錄每個所述數據段的汽輪機轉速和實發功率。