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用于复现电力系统频率特性的模拟方法及系统

申请号: CN201810361848.5
申请人: 华北电力科学研究院有限责任公司; 国网冀北电力有限公司; 国家电网公司; 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
申请日期: 2018年4月20日

摘要文本

本发明提供了一种用于复现电力系统频率特性的模拟方法及系统,涉及电力系统技术领域。方法包括:根据当前时刻t的系统频率值,采用预先设置的负荷模型确定负荷有功功率;根据预先设置的燃料参考信号和调门开度,采用预先设置的主汽压力模型确定进气量值;采用预先设置的汽轮机模型确定汽轮机模型的机械功率;采用预先设置的发电机组模型生成电磁功率;根据电磁功率,经过预先设置的同步机元件生成火电机组输出功率;根据负荷有功功率和火电机组输出功率,采用同步机摇摆方程确定当前时刻t的下一时刻t+1的系统频率预测值,并将下一时刻t+1的系统频率预测值作为t+1时刻的系统频率值;根据各时刻的系统频率预测值确定电力系统频率特性。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 用于复现电力系统频率特性的模拟方法及系统
专利类型 发明授权
申请号 CN201810361848.5
申请日 2018年4月20日
公告号 CN108565854B
公开日 2024年1月23日
IPC主分类号 H02J3/00
权利人 华北电力科学研究院有限责任公司; 国网冀北电力有限公司; 国家电网公司; 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
发明人 刘辉; 孙大卫; 田博; 葛俊; 宋鹏; 江浩; 程雪坤; 刘海涛
地址 北京市西城区复兴门外地藏庵南巷一号; 北京市西城区枣林前街32号; 北京市西城区西长安街86号; 北京市西城区复兴门外地藏庵南巷一号

专利主权项内容

1.一种用于复现电力系统频率特性的模拟方法,其特征在于,包括:根据当前时刻t的系统频率值,采用预先设置的负荷模型确定负荷有功功率;根据预先设置的燃料参考信号和调门开度,采用预先设置的主汽压力模型确定进气量值;根据所述进气量值,采用预先设置的汽轮机模型确定汽轮机模型的机械功率;根据所述机械功率,采用预先设置的发电机组模型生成电磁功率;根据所述电磁功率,经过预先设置的同步机元件生成火电机组输出功率;根据所述负荷有功功率和所述火电机组输出功率,采用同步机摇摆方程确定当前时刻t的下一时刻t+1的系统频率预测值,并将下一时刻t+1的系统频率预测值作为t+1时刻的系统频率值;根据各时刻的系统频率预测值确定电力系统频率特性;所述根据当前时刻t的系统频率值,采用预先设置的负荷模型确定负荷有功功率,包括:获取t时刻的系统频率预测值作为t时刻的系统频率值,或者通过采样获取t时刻的系统频率实际值作为t时刻的系统频率值;采用预先设置的负荷模型:P=P(1+(f-f)×L)确定t时刻的负荷有功功率P;tNNstDt其中,P为负荷额定有功功率;f为系统额定频率;f为t时刻的系统频率值;L为负荷调频系数;NNstD所述根据预先设置的燃料参考信号和调门开度,采用预先设置的主汽压力模型确定进气量值,包括:根据预先设置的燃料参考信号R和一主汽压力初值G,经过比例积分控制器得到比例积分控制器输出信号R;refZ0refPI根据比例积分控制器输出信号R,采用公式:确定主汽压力模型的流量L;其中,T为锅炉燃料释放的时间常数;s为傅里叶变换中表示频率的信号;L为主汽压力模型的流量初值;T为汽包蓄热容积时间常数;u为过热器及主汽管道流量系数;refPIw0D从预先设置的原动机及调速模型获取调门开度,根据所述主汽压力模型的流量L,采用公式:确定进气量值G;其中,G为进气量值的初值;T为过热器容积时间常数;M为所述调门开度;JJ0shD所述根据所述进气量值,采用预先设置的汽轮机模型确定汽轮机模型的机械功率,包括:根据所述进气量值G,采用预先设置的汽轮机模型:确定汽轮机模型的机械功率P;其中,T为蒸汽容积时间常数;F为高压缸功率比例;F为中压缸功率比例;T为再热器时间常数;F为低压缸功率比例;T交叉管时间常数;JmchHPIPrhLPco所述根据所述负荷有功功率和所述火电机组输出功率,采用同步机摇摆方程确定当前时刻t的下一时刻t+1的系统频率预测值,并将下一时刻t+1的系统频率预测值作为t+1时刻的系统频率值,包括:根据t时刻的负荷有功功率P和所述火电机组输出功率,采用同步机摇摆方程:确定当前时刻t的下一时刻t+1的系统频率预测值f;其中,J为火电机组惯性系数;P为所述火电机组输出功率;K为火电机组调频系数;tout, t+1hhf将下一时刻t+1的系统频率预测值作为t+1时刻的系统频率值。。来自: