大电网一次调频能力的量化评估方法与流程

本发明涉及大电网频率安全控制领域，具体而言涉及一种大电网一次调频能力的量化评估方法。

背景技术：

1、电力系统是一个非线性时变、强耦合的复杂系统，其一次调频特性与每台并网运行的发电机调速器特性息息相关，是每台并网运行机组调速器特性在当前电网工况下的综合特性。对于单台发电机组而言，其一次调频特性与调速器自身的特性显著相关。而当机组并入电力系统时，电力系统的一次调频特性不仅与机组自身的调速器特性有关，也与电网中各机组的发电类型、容量、设备结构(例如，凝汽式机组的负荷响应速度明显高于背压式机组)，以及机组运行工况(例如，滑压或定压、不同季节乃至一天内不同时间段的负荷率高低)等因素有关。因此在不同的电网运行工况下，非常有必要对电网的一次调频性能进行在线量化评估，使电网面对不断变化的负荷调节需求均能够具备足够的一次调频性能。

2、目前，一次调频性能评价应用较普遍的方法有两种：一是基于pmu数据的指标评价方法；二是基于一次调频动作电量的评价方法。这些方法较为依赖故障后的详细数据，并且难以体现一次调频能力的实时变化过程。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足与缺陷，本发明提出了一种大电网一次调频能力的量化评估方法，其目的在于预先评估电网在发生不同频率偏差时的一次调频能力变化，为电网的频率稳定提供支撑大电网一次调频能力的量化评估方法。

2、根据本发明目的的第一方面提出一种大电网一次调频能力的量化评估方法，包括以下步骤：

3、步骤a：基于实测扰动数据，采用粒子群优化算法辨识电网一次调频系统模型的传递函数参数；

4、步骤b：根据一次调频考核系统数据，计算各台发电机组的实际调差率，通过加权聚合的方法修正电网等效一次调频系数kg，并将修正后的电网等效一次调频系数kg代入一次调频的传递函数，获得修正后的一次调频系统模型；

5、步骤c：对修正后的一次调频系统模型进行拉普拉斯反变换，获得电网一次调频的时域表达，并结合潮流断面数据和发电机组开机方式，计算电网整体的动态、稳态一次调频能力。

6、与现有技术相比，本发明的大电网一次调频能力的量化评估方法的显著优点在于：

7、针对无法有效估计电网真实的一次调频性能问题，本发明所述方法通过基于电网频率扰动事件的在线监测和模拟频率扰动的在线测试采集一次调频数据，设计了量化评估电网一次调频能力的算法。这种计算方法能够有效兼顾机组类型的静态特性和运行工况的动态特性，实现了电网一次调频性能的在线量化评估，为电网频率管理与控制提供数据决策支持。

8、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

9、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

技术特征：

1.一种大电网一次调频能力的量化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的大电网一次调频能力的量化评估方法，其特征在于，所述步骤a中，基于实测扰动数据，采用粒子群优化算法辨识电网一次调频系统模型的传递函数参数，包括：

3.根据权利要求1所述的大电网一次调频能力的量化评估方法，其特征在于，所述步骤b中，根据一次调频考核系统数据，计算各台发电机组的实际调差率，通过加权聚合的方法修正电网等效一次调频系数kg，包括：

4.根据权利要求3所述的大电网一次调频能力的量化评估方法，其特征在于，所述调频死区设定值fdz设置为4.0.033hz。

5.根据权利要求1所述的大电网一次调频能力的量化评估方法，其特征在于，所述步骤c中，对修正后的一次调频系统模型进行拉普拉斯反变换，获得电网一次调频的时域表达，包括：

6.根据权利要求5所述的大电网一次调频能力的量化评估方法，其特征在于，所述步骤c中，基于拉普拉斯反变换，获得系统一次频率能力的时域表达的过程包括：

7.根据权利要求5或6所述的大电网一次调频能力的量化评估方法，其特征在于，所述步骤c中，结合潮流断面数据和发电机组开机方式，计算电网整体的动态、稳态一次调频能力，包括：

技术总结
本发明涉及大电网频率安全技术领域，提供一种大电网一次调频能力的量化评估方法，首先基于实测扰动数据，采用粒子群优化算法辨识电网一次调频系统模型的传递函数参数；然后根据一次调频考核系统中的机组调频测试数据计算各台发电机组的实际调差率，通过加权聚合的方法修正电网等效一次调频系数，结合一次调频的传递函数获得修正后的一次调频系统模型；最后对修正后的一次调频系统模型进行拉普拉斯反变换，获得电网一次调频时域表达，并结合潮流断面数据和发电机组开机方式，计算电网整体的动态、稳态一次调频能力。本发明可在电网不同的运行方式下对电网的一次调频能力进行在线评估，以确保电网在不断变化的负荷需求下具有足够的一次调频能力。

技术研发人员：江叶峰,熊浩,付伟,韩洪兴,张振华,梁文腾,周航,罗建裕,陆晓
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13