[发明专利]电力系统原动机及其调速器实测建模方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种电力系统原动机及其调速器实测建模方法，对电力系统原动机及其调速器建立数学模型、辨识相应的参数，并进行各种测试、验证。

背景技术

电力系统是一个庞大而复杂的系统，其分析的基本工具是数字仿真软件。目前电力系统仿真软件已具备了详细仿真电力系统运行的可能性，缺少的是仿真对象的模型和参数。

目前，对于模型方面，各主流电力系统分析软件(BPA、PSS/E、PSASP等)都支持多种原动机及其调速器模型，并能够根据学术界与工业界的研究成果，不断地添加新的模型。总体上看，这些模型都能够满足电力系统机电暂态稳定仿真计算的需要。对于参数方面，在电力系统中，以上模型所用的参数多是未经实际验证的“典型值”。在研究机电暂态稳定时，由于原动机及其调速器模型的影响较小，使用典型参数并不会带来很大的误差。

但是，对于特高压电网组建成规模巨大的电网，如三华联网(华北、华中、华东)、南方电网，则可能有相当大的影响。由于电网规模巨大，区域间振荡的频率将可能降低至0.1Hz以下，这就需要在传统的暂态仿真基础上延长计算时间，此时原动机及其调速器的影响将逐步显现出来；并且，三华联网、南方电网均为交直流混联的电网，当直流输电系统发生换相失败、闭锁等故障时，有功功率缺额巨大，这类失去大电源后的低频减载问题直接取决于原动机及其调速器的响应。因此，原动机及其调速器模型参数在使用“典型值”时，未使用实际的参数，有可能造成仿真的结果将与系统的实际响应不符，仿真计算结论发生较大偏差，不利于电力系统安全稳定。

例如，1996年8月10日，美国西部电力联合体(WECC，Western Electricity CoordinatingCouncil，原WSCC)经历了一次停电事故，加利福尼亚州(California)至俄勒冈州(Oregon)联络线上的实测功率是振荡的，且幅值不断增大，但采用旧模型进行的仿真显示振荡阻尼良好。2000年，加拿大艾伯塔省(Alberta)与英属哥伦比亚省(British Columbia)之间的联络线跳闸所造成的事故也表明旧模型的仿真结果过于乐观。在这两次事故中，数值仿真得出的原动机的输出功率比实测值要高出约50％。又如，2001年WECC进行了两次测试。在关掉所有发电机的AGC的情况下，通过跳开750MW及1250MW的发电容量，测试系统中现有的原动机及调速器模型的准确性。测试发现系统频率的实际波形与用现有模型(如IEEEG1)进行仿真所得的波形有较大差距。其原因是部分火电机组的原动机及其调速器的模型存在问题。

目前国内采用的原动机及其调速器模型，大多使用经典模型和“典型”参数。鉴于国外电力系统的经验教训，有必要采用新的原动机及其调速器模型以及实测的参数。

发明内容

本发明的目的是针对现有原动机及其调速器使用经典模型和典型参数而存在上述的缺陷，提供一种电力系统原动机及其调速器实测建模方法，该实测建模方法能够保证模型、参数准确地应用于BPA、PSS/E电力系统分析软件，以提高电力系统仿真精度。

为此，本发明通过下列技术方案来实现：电力系统原动机及其调速器实测建模方法，其特征在于，该实测建模方法包括如下步骤：

1、资料收集

进行原动机及其调速器建模前，首先应收集待研究的发电机的相关信息。根据建模需要，设计的资料收集表格如下，建模人员需实地调查、收集并填写该表格。