[发明专利]一种确定系统频率稳定性的方法及系统

权利要求书

1.一种确定系统频率稳定性的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于系统内发电机组的运行数据确定不平衡功率；

基于所述不平衡功率和预设功率启动阈值确定扰动类型；

当所述扰动类型为发生阶跃扰动时，分别确定稳态频率偏差约束、暂态频率偏差约束和发电机一次调频限幅约束下系统可承受的最大扰动功率；

基于所述最大扰动功率和不平衡功率确定系统的稳定性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于系统内发电机组的运行数据确定不平衡功率，包括：

，

其中,为不平衡功率；E_i为第i台发电机的机端电压；U_p为扰动点电压；为第i台发电机和扰动点间功角差；B_ip为第i台发电机和扰动点间电导；为第i台发电机和扰动点间功角差变化量；n为发电机的台数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述不平衡功率和预设功率启动阈值确定扰动类型，包括：

若满足＞且为定值，则确定扰动类型为发生阶跃扰动；

若满足＞且不为定值，则确定扰动类型为发生秒级斜坡扰动；

若满足＜且＞，则确定扰动类型为发生分钟级斜坡扰动；

其中，为不平衡功率；为预设功率启动阈值，，k₁为分钟级斜坡扰动的最大功率变化率，T为功率分配时间；为一次调频限幅时系统产生的总频率偏差，，，为发电机参与一次调频后带来的稳态频率偏差，为发电机一次调频死区频率；为测量的当前时刻的频率偏差值；h为发电机一次调频容量占发电机开机容量的比值；K_G为发电机单位调节功率；P_GN为发电机开机容量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述扰动类型为发生阶跃扰动时，分别确定稳态频率偏差约束、暂态频率偏差约束和发电机一次调频限幅约束下系统可承受的最大扰动功率，包括：

利用如下方式确定稳态频率偏差约束下系统可承受的最大扰动功率，包括：

，

利用如下方式确定暂态频率偏差约束下系统可承受的最大扰动功率，包括：

，

利用如下方式确定发电机一次调频限幅约束下系统可承受的最大扰动功率，包括：

，

，

，

，

其中，为稳态频率偏差约束下系统可承受的最大扰动功率；为负荷单位调节功率；P_L0为扰动前负荷水平；为稳态频率约束值；f_N为频率基值；K_G为发电机单位调节功率，P_GN为发电机开机容量；为暂态频率偏差约束下系统可承受的最大扰动功率；m为发电机一次调频容量占发电机开机容量的比值；为发电机一次调频限幅约束下系统可承受的最大扰动功率；为给定的最大频率偏差约束；R为机组等值后的调速器调速增益；为系统基准容量；为阻尼比；为自然振荡角频率；α、为中间变量；t_m为系统频率偏差最大值出现的时间；R、H、T_R和F_H分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述最大扰动功率和不平衡功率确定系统的稳定性，包括：

若满足＞min{,,}，则确定系统稳定性为不稳定，且扰动功率大小为；

若满足≤min{,,}，则确定系统稳定性为稳定；

其中，为不平衡功率；为稳态频率偏差约束下系统可承受的最大扰动功率；为暂态频率偏差约束下系统可承受的最大扰动功率；为发电机一次调频限幅约束下系统可承受的最大扰动功率。