[发明专利]一种发电机组一次调频性能异常在线统计分析方法

说明书

一种发电机组一次调频性能异常在线统计分析方法。该方法通过在线获取的发电机PMU量测数据，选取有利于提高计算精度的典型一次调频事件，计算相应机组的一次调频贡献率，并采用积分算法计算实测平均速度变动率，利用合理的数据范围和正态分布方差筛选出合理的一次调频性能评价结果，屏蔽扰动和二次调频对一次调频性能评价的影响；然后根据这两个指标与合理值、预设值的差别以及相对于历史值的变化，对机组的一次调频性能异常给出告警。根据上述计算结果和告警信息，运行人员可以及时发现一次调频存在问题的发电机组，也有利于促使发电机组维持良好的一次调频性能，共同维护电网频率的安全稳定运行。

技术领域

本发明属于发电机安全运行领域，特别涉及一种对发电机一次调频性能异常的在线分析和告警方法。

背景技术

发电机的一次调频指发电机组调速系统所固有的频率响应能力，当机端频率变化时，其通过对汽缸中高温高压蒸汽储能压力的自动控制以及转子动能的变化，阻止机端频率的变化，实现频率的有差调节。发电机一次调频虽然是有差调节，但是由于其相对于实现频率无差调节的二次调频具有快得多响应速度(至少10倍以上)，因此其是减少电力系统频率波动，快速恢复电力系统频率稳定的重要措施。通常要求并网机组具有符合一定要求的一次调频能力。然而实际运行的发电机组很可能由于各种客观或主观原因达不到规定的一次调频性能，因而不能帮助抑制电网的频率波动，给其他符合运行要求的机组，造成过多负担，并进一步不利于电网整体的频率稳定。因此即时发现机组的一次调频问题，对于保障电力系统安全稳定运行，维护发电厂的公平运行具有重要的意义。

目前电力系统中对于机组一次调频的在线评价方法还缺少非常有效的手段。由于一次调频的响应速度是秒级，传统几秒一次测量的数据采集与监视控制系统(以下简称SCADA)不能对机组一次调频性能进行准确评估。近年来，随着具有10毫秒级量测能力的同步相量测量装置(以下简称PMU)/广域监测系统(以下简称WAMS)在省调以上电网的广泛应用，一次调频的在线评估已经在各省调及以上电力调度中心得到应用。然而，由于表征一次调频特性的最重要参数速度变动率是随着运行点有较大变化范围的，在实际运行中难以据此对机组的一次调频进行评估。目前普遍采用的方法是计算一次调频贡献率，即根据机组实际贡献电量与期望贡献电量的比值，来粗略地判断机组对频率恢复所起的作用。由于实际系统中有功功率和频率中存在扰动，并且二次调频的作用不能与一次调频的作用清晰分开，因此目前的一次调频贡献率指标、速度变动率等指标往往变动范围较大，还不能明确地指示出机组一次调频是否存在问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，实现对发电机组一次调频性能精确有效地在线评价，本发明公开了一种发电机一次调频性能异常在线统计分析方法。该方法通过在线获取的发电机组有功功率和频率的PMU量测数据，选取有利于提高计算精度的典型一次调频事件，计算相应的一次调频贡献率，并采用积分算法计算实测平均速度变动率，利用合理的数据范围和正态分布方差筛选出合理的一次调频性能评价结果，屏蔽扰动和二次调频对一次调频性能评价的影响；然后根据这两个指标与合理值、预设值的差别以及相对于历史值的变化，对机组的一次调频性能异常给出告警。

本发明具体采用以下技术方案。

一种发电机组一次调频性能异常在线统计分析方法，其特征在于：

该方法通过在线获取的发电机机端有功功率和频率的PMU量测数据，选取典型一次调频事件，计算相应的一次调频贡献率，并采用积分算法计算实测平均速度变动率，利用合理的数据范围和正态分布方差筛选出合理的一次调频性能评价结果，然后根据一次调频贡献率和实测平均速度变动率与合理值、预设值的差别以及相对历史值的变化，对发电机组的一次调频性能异常给出告警。

所述发电机组一次调频性能异常在线统计分析方法，通过同步相量测量装置PMU获得发电机的PMU数据，其特征在于，所述在线统计分析方法包括以下步骤：