[发明专利]大电网频率响应模型的聚合建模方法与系统

说明书

本发明属于大电网频率安全控制领域，提供一种大电网频率响应模型的聚合建模方法，首先分析水电机组和火电机组的调速系统详细模型的动态过程，并对其进行简化，建立电网的频率响应简化模型；然后，考虑汽轮机组的动态过程改进频率响应模型，同时考虑负荷的电压特性对频率响应模型进行修正；最后，通过各台机组的自身参数，结合系统当前的潮流断面，采用加权聚合的方式整定模型的参数，获得电网聚合的频率响应模型。本发明提出的聚合建模方法，一方面相对于辨识建模而言不需要具体的实测数据，另一方面考虑到了电网的频率响应模型参数会随开机方式和潮流断面等的改变而发生变化，因而能够较为高效地获得电网的频率响应模型。

技术领域

本发明涉及大电网频率安全分析与控制领域，具体而言，涉及一种大电网频率响应模型的聚合建模方法与系统。

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。电力系统的频率响应模型是安全分析与控制频率的基础，根据频率响应模型，可以快速、准确的计算功率缺额造成的大电网频率响应，以此制定相应调频措施，更好地应对频率安全风险。

电力系统频率响应模型主要有全系统详细模型、线性化模型和简化等值模型等。全系统详细模型定性正确、定量准确，但计算不简便，需要知道所有参数而且计算量很大。线性化模型是对模型进行线性化而且可以获得传递函数，计算量小，但只能够适用于小扰动。简化等值模型结构简洁，能够获得频率响应的解析解，因此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。系统频率响应模型是一种简化等值的单机模型。系统频率响应模型能够描述系统频率的整体行为，滤除了发电机间的频率振荡。

传统的通过辨识获得系统频率响应模型的方式需要获得实测数据，并且潮流断面和开机方式的改变都会影响辨识出来的模型参数。

发明内容

针对现有技术中频率响应辨识建模的不足，本发明提出了大电网频率响应模型的聚合建模方法，能够根据电网状态实时地聚合出频率响应模型，可以准确地评估系统的频率安全性以及故障后的频率变化，有助于进一步的大电网的频率安全分析与控制。

根据本发明目的的第一方面，提出一种大电网频率响应模型的聚合建模方法，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。

根据本发明目的的第二方面，提出一种大电网频率响应模型的聚合建模系统，包括：

至少一个或多个处理器；

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，所述操作包括前述的大电网频率响应模型的聚合建模方法的流程。

根据本发明目的的第三方面，提出一种一种存储软件的计算机可读介质，所述软件包括能通过一个或多个计算机执行的指令，所述指令通过这样的执行使得所述一个或多个计算机执行操作，所述操作包括前述大电网频率响应模型的聚合建模方法的流程。

由以上本发明实施例的大电网频率响应模型的聚合建模方法，其显著优点在于：

(1)本发明提出的大电网频率响应模型的聚合建模方法，能够不依赖实测的功率和频率数据得到频率响应模型。聚合模型相对于辨识模更加高效便捷；而且可以根据开机方式和潮流断面等快速而准确地聚合电网的频率响应模型，有助于分析不同扰动下的频率动态响应过程，具有良好的工程实用价值。