[发明专利]基于全球定位系统的区域电网一次调频性能定量分析评价方法

说明书

技术领域

    本发明属于测量技术领域，具体涉及一种基于全球定位系统的区域电网一次调频性能定量分析评价方法。

背景技术

一次调频功能是迅速消除电网随机波动、提高电能质量的有效手段，是并网安全性评价及辅助服务的主要内容，目前关于一次调频性能评价的方法取得一些成果，但存在不足主要表现在：

1、所有成果均是针对单个发电机组而言，而发电机组型式的多样性造成了评价标准的不统一；

2、随着电网的快速发展由多个发电机组组成的区域电网通过联络线连接为互联电网已成为电网发展的趋势，频率波动时各区域电网的一次调频性能决定了联络线潮流及互联电网的稳定性，相对单个发电机组而言以区域电网为对象进行一次调频性能分析较更具代表性、更具实际意义；

3、此外，目前的一次调频性能评价均未考虑电、热、机之间的协调性及差异性，而与电特性相比热、机特性往往存在较大的延迟、惯性环节，即存在不同步性，而且电网频率波动是个持续的时变过程，一次调频指标的计算取值方式直接影响到实际性能的客观真实性。

因此有必要研究区域电网的一次调频性能准确、客观、有效的分析评价方法，但目前尚未见与区域电网一次调频性能相关的评价方法，而全球定位系统技术的发展可以得到区域电网发电机组的同步数据，为区域电网一次调频性能评价提供了可行性、操作性。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术不足，提供一种基于全球定位系统的区域电网一次调频性能定量分析评价方法，采用经全球定位系统对时的发电机组数据，综合考虑了发电机组型式、机电特性、指标计算取值方式的影响，实现了区域电网一次调频性能的定量准确分析评价，从而做到迅速消除电网随机波动、提高电能质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于全球定位系统的区域电网一次调频性能定量分析评价方法，其包含以下步骤：

步骤一、通过机组调节控制系统或电网广域监测系统，读取经由全球定位系统对时的发电机组数据，构建区域电网参数的函数：

；；            （1）

其中区域电网频率为t时刻区域电网所有n台发电机组频率的平均值，为第i台发电机组t时刻的频率；区域电网功率为t时刻所有n台发电机组的功率之和，为第i台发电机组t时刻的功率；区域电网额定功率为所有n台发电机组额定功率之和，为第i台发电机组的额定功率。

步骤二、设置有效频率扰动判据，基于频率扰动过程定量分析区域电网一次调频性能：

当越过额定频率设定死区的持续时间超过设定时长、且在持续时间内的极值频率越过设定的频率门槛值，则判断发生有效频率扰动，定量分析区域电网一次调频性能：死区、延迟时间、稳定时间、速度变动率，

设达到极值频率前最近一次越过死区的时刻为，此时频率为；一次调频动作功率开始变化的时刻为，此时功率为；实测最小的发电机组延迟时间为，则时刻对应的频率为死区频率；越过极值回调后进行定长扫描，当出现第一个扫描区间内各时刻频率变化率的绝对值均小于设定值时则判断频率达到稳定，稳定时刻为，此时的频率为稳定频率；经延迟时间后为功率稳定时刻，此时的稳定功率；

区域电网一次调频性能指标定量分析方法：死区；延迟时间；稳定时间；速度变动率。

步骤三、建立用于区域电网一次调频性能的评价指标：

设置死区为网内各发电机组要求设定死区值的最小值；设置延迟时间为网内各发电机组要求延迟时间的最小值；设置稳定时间为网内各发电机组要求稳定时间的最大值；设置速度变动率，其中为第i台机组要求的速度变动率。

步骤四、构造评价方法，评价区域电网一次调频性能并发布评价结果：

对性能指标计算值与评价指标进行比较，如果、、、同时成立，则判断区域电网一次调频性能合格，给出合格评价；如果不同时成立则判断为不合格，给出不合格评价并发布不合格的性能指标。

本发明所述区域电网由并网运行且具备一次调频能力的所有型式发电机组构成。本发明所述发电机组数据采样时间不得大于1s。

本发明的有益效果为：