[发明专利]大电网频率响应模型的聚合建模方法与系统

权利要求书

1.一种大电网频率响应模型的聚合建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：基于水电机组和火电机组的调速系统详细模型的动态过程，对其进行简化，建立简化的电网频率响应模型；

步骤B：考虑火电机组的锅炉动态，并计及负荷的电压特性，对频率响应模型进行改进和修正；以及

步骤C：结合开机方式和潮流断面，通过加权聚合的方法获得电网频率响应模型的参数。

2.根据权利要求1所述的大电网频率响应模型的聚合建模方法，其特征在于，所述步骤A中，对水电机组和火电机组的调速系统详细模型的动态过程的简化过程包括：

步骤A1：不考虑锅炉主汽压力变化模型，考察火电机组的详细调速系统模型，忽略其调节系统的转速测量环节、死区和限幅环节，同时控制方式取DEH开环控制；忽略其电液伺服系统的油动机行程反馈环节和限幅环节，同时合并油动机关闭时间常数和开启时间常数；忽略其原动机模型中的蒸汽容积惯性环节和交叉管惯性环节，最终简化后的火电机组调速系统传递函数为一个分母为二阶、分子为一阶的标准传递函数，具体表达为：

式中，K_GS为等效一次调频系数；T_as、T_bs和T_cs为对应的等效时间常数；T_RH为再热器时间常数；F_HP为高压缸功率比例；T_RH为再热器时间常数(s)；λ为高压缸功率自然过调系数；T_O为开启时间常数；K_P为PID环节的比例参数；

步骤A2：针对水轮机详细模型，忽略引导阀门惯性环节以及限幅和死区环节，简化水轮机的详细调速系统模型，忽略水锤效应后的调速系统模型是一个分母为二阶、分子为一阶的标准传递函数，具体表达为：

式中，K_GH为等效一次调频系数；T_ah、T_bh和T_ch分别为对应的等效时间常数；D_d为软反馈环节系数；T_G为调速器响应时间；R为调差系数；

K_GH＝1/T_GT_d；T_ah＝T_d；T_bh、T_ch分别为R+(D_dT_d+RT_d+T_G)s+T_GT_ds²＝0的两个根。

3.根据权利要求1所述的大电网频率响应模型的聚合建模方法，其特征在于，所述考虑火电机组的锅炉动态，并计及负荷的电压特性，对频率响应模型进行改进和修正，包括：

步骤B1：以蒸汽压力模型的输入为燃料指令，输出为对应的主蒸汽压力，引入汽机进汽量作为反馈，对频率响应模型进行改进；

步骤B2：考虑电压导致的功率损失，并且在电网频率响应模型的输入部分接入一个根据实测电压曲线计算得到的功率损失因子，以此来补偿电压带来的功率损失。