[發明專利]考慮功率差額比例的轉動慣量快速實用化在線計算方法

在審

• 申請號: 202110232227.9
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112803405A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 曾輝;郝建成;李偉;雷振江;孫峰;張強;田小蕾;王大維;王南;遲成;王超;孫俊杰;袁鵬;李欣蔚;張曉珩;劉罡;許天寧
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國網遼寧省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍;侯景明

1.考慮功率差額比例的轉動慣量快速實用化在線計算方法，包括仿真切機法和機組累加法，利用仿真切機法和機組累加法計算系統轉動慣量；其特征是：還包括以下步驟：

步驟1.采用仿真切機法和機組累加法分別初步計算同一區域電網不同運行方式的轉動慣量；

步驟2.對同一電網分別采用仿真切機法和機組累加法計算出的轉動慣量數值，并進行對比分析；

步驟3.通過兩種算法的函數關系確定適用于某地電網的快速實用化轉動慣量計算方法。

2.根據權利要求1所述的考慮功率差額比例的轉動慣量快速實用化在線計算方法，其特征是：步驟1所述采用仿真切機法和機組累加法分別初步計算同一區域電網不同運行方式的轉動慣量，包括：

在仿真程序中模擬切除全網最大轉動慣量的單臺發電機，仿真后求得0-3秒區間內df/dt平均值，將df/dt平均值、系統整體故障損失功率△P、已脫網的單臺發電機對應的轉動慣量H`代入式(1)，自動計算H_切機值；

同時，分別將廠家給定的慣性時間常數T_j1和單臺發電機額定容量S_N1值代入式(2)計算出單臺發電機轉動慣量，通過機組累加法式(3)求出所有并網發電機轉動慣量之和H_累加。

3.根據權利要求1所述的考慮功率差額比例的轉動慣量快速實用化在線計算方法，其特征是：步驟2所述對同一電網分別采用仿真切機法和機組累加法計算出的轉動慣量數值，并進行對比分析，包括：

經過對某一區域電網不同運行方式H_切機與H_累加的大量計算，發現H_切機與H_累加結果之間呈現比例關系，比例因子為系統整體故障損失功率△P與N臺在線機組端測量到的總功率缺額△P`的比值；H_切機與H_累加二者的比例關系如下：

其中△P為系統整體故障損失功率，△P`為N臺在線機組端測量到的總功率缺額。

4.根據權利要求1所述的考慮功率差額比例的轉動慣量快速實用化在線計算方法，其特征是：步驟3所述通過兩種算法的函數關系確定適用于某地電網的快速實用化轉動慣量計算方法，包括：

首先用兩種方法分別計算多個運行方式的轉動慣量作為數據樣本庫，再找出數據樣本庫內兩種算法結果的比值和新能源占比之間的多元線性回歸函數關系；利用N個運行方式計算數據得樣本庫，得出比例關系方程(5)；

在求得系統整體故障損失功率△P和N臺在線機組端測量到的總功率缺額△P`后，用累加法快速計算給定運行方式的轉動慣量H<sub>累加</sub>，再將實際運行方式的系統整體故障損失功率△P和N臺在線機組端測量到的總功率缺額△P`的比值代入回歸函數比例關系方程(5)，用H_累加計算反推H_切機；利用已有的區域電網切機法與累加法的固有關系特性，快速計算出H_切機的結果。

5.根據權利要求1所述的考慮功率差額比例的轉動慣量快速實用化在線計算方法，其特征是：步驟1所述采用仿真切機法和機組累加法分別初步計算同一區域電網不同運行方式的轉動慣量，是指分別用仿真切機法和機組累加法計算同一電網的轉動慣量；用仿真切機法和機組累加法分別初步計算了11個不同運行方式的轉動慣量；模擬切除某1000MW級最大轉動慣量單臺發電機，將電力系統分析綜合程序PSASP仿真得到系統頻率變化曲線數據導入Matlab程序，仿真后求得0-3秒區間內df/dt平均值，將df/dt平均值、系統整體故障損失功率△P、已脫網的單臺發電機對應的轉動慣量H`代入式(1)，自動計算H_切機值；同時，分別將廠家給定的慣性時間常數T_j1和單臺發電機額定容量S_N1值代入式(2)計算出單臺發電機轉動慣量，通過機組累加法式(3)求出所有并網發電機轉動慣量之和H_累加。