[發明專利]一種基于靈敏度分析的多機系統調差系數優化方法

有效

• 申請號: 202011174735.8
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112332459B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 李海峰;胥國毅;金濤;畢天姝;王凡
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/24
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

本發明公開了一種基于靈敏度分析的多機系統調差系數優化方法，首先獲得調差系數R、慣性時間常數M和負荷阻尼系數D對電力系統頻率偏差的軌跡靈敏度，通過分析各參數的軌跡靈敏度對最大頻率偏差的影響，確定最大頻率偏差的主導參數為調差系數R；建立調差系數R優化的數學模型，并采用靈敏度分析法將所建立數學模型的非線性優化問題轉化為線性規劃問題；根據電力系統各機組的調差系數靈敏度大小對各機組進行優化排序，并依次對各機組調差系數進行優化。該方法在滿足系統頻率穩定的同時能保障同步機組出力的穩定性，充分挖掘同步機組的調頻能力。

技術領域

本發明涉及同步機組參數優化技術領域，尤其涉及一種基于靈敏度分析的多機系統調差系數優化方法。

背景技術

隨著新能源接入電網的規模擴大，新能源機組替代同步機組，導致電力系統等效慣量減小，同時特高壓交直流電網的形成使大功率擾動缺額的風險增加，電網的暫態頻率穩定性面臨威脅。目前電力系統中大部分調頻需求由同步機組承擔，如何通過挖掘同步機組的調頻能力來抑制暫態頻率偏移，是保證電力系統安全穩定運行的一個重要問題。

同步機組的頻率響應主要由發電機組以及調速器的特性決定，調速器參數的設置是否合理，直接影響系統中同步機組的調頻能力，因此在高滲透率新能源背景下，優化同步機組調速器參數對提高系統的頻率穩定性具有重大意義。現有技術針對同步機組參數的影響機理及其優化方法的研究主要基于單機等值展開，通過解析方法揭示參數作用機理，進而給出參數優化方案。隨著風電、光伏等間歇性電源的持續并網和電力電子設備的大量應用，實際電力系統運行方式的多樣性和復雜性劇增，解析分析方法已難以滿足參數優化的需求，且實際系統中的發電機節點眾多，受到網架結構、擾動位置等因素的影響，調整不同位置的發電機調速器參數，對系統頻率響應的改善效果也不盡相同，因此適用于多機系統的調速器參數優化方法有待進一步研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于靈敏度分析的多機系統調差系數優化方法，該方法在滿足系統頻率穩定的同時能保障同步機組出力的穩定性，充分挖掘同步機組的調頻能力。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于靈敏度分析的多機系統調差系數優化方法，所述方法包括：

步驟1、獲得調差系數R、慣性時間常數M和負荷阻尼系數D對電力系統頻率偏差的軌跡靈敏度，通過分析各參數的軌跡靈敏度對最大頻率偏差的影響，確定最大頻率偏差的主導參數為調差系數R；

步驟2、建立調差系數R優化的數學模型，并采用靈敏度分析法將所建立數學模型的非線性優化問題轉化為線性規劃問題；

步驟3、根據電力系統各機組的調差系數靈敏度大小對各機組進行優化排序，并依次對各機組調差系數進行優化。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，上述方法在滿足系統頻率穩定的同時能保障同步機組出力的穩定性，充分挖掘同步機組的調頻能力，對于保障電力系統安全穩定運行、提高新能源接納能力具有重要意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例提供的基于靈敏度分析的多機系統調差系數優化方法流程示意圖；

圖2為本發明實施例所述典型的頻率響應模型示意圖；

圖3為本發明實施例所述各參數軌跡靈敏度曲線示意圖；

圖4為本發明實施例所述調差系數與最大頻率偏差的關系示意圖；

圖5為本發明所舉實例EPRI-36系統接線示意圖；