[发明专利]适用于现代大电网频率响应的时域解析方法与系统

说明书

本发明提供一种适用于现代大电网频率响应的时域解析方法与系统，在经典系统频率响应模型的基础上，构建适用于包含有火电、水电、新能源发电的大电网的通用频率响应模型；再根据实测大电网的动态和稳态数据，唯一确定通用频率响应模型的所有参数；最后通过拉普拉斯反变换，获得大电网频率响应的时域解析。本发明可适用于包含火电、水电、新能源发电等多种类型电源的现代电网，不仅可提高大电网系统频率响应计算的准确性，还可以快速而准确地计算电网发生不同大小功率扰动时的系统频率响应动态过程，解析过程简单、快速，在大电网频率安全分析和控制领域具有广泛的应用前景和工程实用价值。

技术领域

本发明涉及智能电网技术领域，尤其是包含了火电、水电、新能源发电的现代大电网的频率安全分析与控制技术，具体而言涉及一种适用于包含了火电、水电、新能源发电的现代大电网频率响应的时域解析方法与系统。

背景技术

频率是大电网运行的核心指标，对电网和用户具有特别重要的影响。大电网频率取决于电源与负荷的实时平衡。传统以水火电源为主时，调节能力强，频率安全能够得到充分保障。由于我国电网的一次能源分布不均，远距离交直流输电和大规模新能源发电的比例迅速提升。然而，远距离跨区域输电时有故障发生，新能源则具有随机性和间歇性，导致电源的可控性下降，从而大幅度增加了电力供需瞬时平衡难度，频率安全问题日益严峻，成为大电网安全运行亟需解决的问题。为了应对频率安全风险，首要任务是快速、准确的计算功率缺额造成的大电网频率响应，以此才能制定相应调频措施。

目前对于系统频率响应的确定方法主要有全状态时域仿真法、线性化模型分析法、人工智能法以及单机等值模型法等。全状态时域仿真法虽然原理清楚、应用普遍，但受制于全网模型的准确性，其对动态频率的预测精度难以提高；线性化模型分析法是在全状态模型法的基础上对模型进行了部分的线性化，同样依赖于全网模型的准确性；人工智能法的准确性依赖于大量的实测数据，目前在实际电网中难以推广应用；单机等值模型简洁，被广泛应用于低频减载的整定、系统频率安全性评估等领域，但经典系统频率响应模型仅适用于火力发电系统，对于目前包含了火电、风电以及新能源发电的现代大电网频率响应来说，应用存在局限性。

发明内容

针对现有频率响应计算方法快速性与精确性难以协调的不足，本发明提出一种适用于现代大电网频率响应的时域解析方法与系统，既可以适用于含有火电、水电、新能源发电等多种类型电源的现代电网，又可以快速而准确地计算电网发生不同大小功率扰动时的系统频率响应动态过程，从而利于针对电网波动进行频率控制。

为实现上述目的，本发明的第一方面提出一种含有火电、水电、新能源发电的现代大电网频率响应的时域解析方法，包括以下步骤：

步骤1、在经典系统频率响应模型的基础上，构建适用于含有火电、水电、新能源发电的大电网的通用频率响应模型；

步骤2、根据实测大电网的动态和稳态数据，唯一确定所述的通用频率响应模型的所有参数；

步骤3、通过拉普拉斯反变换，获得大电网频率响应的时域解析。

在本发明第一方面的基础上，还提出一种现代大电网频率响应的时域解析系统，包括：

用于在经典系统频率响应模型的基础上，构建适用于包含有火电、水电、新能源发电的大电网的通用频率响应模型的模块；

用于根据实测大电网的动态和稳态数据，唯一确定所述的通用频率响应模型的所有参数的模块；

用于通过拉普拉斯反变换，获得大电网频率响应的时域解析的模块。

在本发明第一方面的基础上，还提出一种现代大电网频率响应的时域解析系统，包括：

一个或多个处理器；

存储器，存储可被操作的指令，所述指令在通过所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括执行前述的现代大电网频率响应的时域解析方法的过程。