利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2019110054458
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种电力系统的频率动态预测方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、数据采集

(1.1)、在电网扰动发生前,采集发电机机组类型、发电机惯性时间常数、调速器的相关参数以及电力系统负荷参数;

(1.2)、在电网扰动发生后,采集故障点、故障类型、有功功率差值及系统的频率波形;

(2)、构建频率动态预测模型

(2.1)、在传统的汽轮机调速系统基础上,引入了水轮机调速系统和风机调速系统,作为电力系统的频率动态预测模型;

(2.2)、计算汽轮机调速系统在频率动态预测模型中的频率变化量;

在汽轮机调速系统中,先用一个一阶系统参数km/(A+Txs)来描述电力系统的旋转备用容量A和与系统功率因素km,然后计算汽轮机调速系统在频率动态预测模型中的频率变化量Δω;

其中,DΣ是汽轮机调速系统中发电机阻尼、励磁系统阻尼以及负荷效应的总和;Ra为折算后的电力系统调差系数;Tx为机械功率增长时间常数,s表示S域,FHa为等值高压缸功率系数,Psp为汽轮机调速系统中负荷扰动功率与总负荷功率的比值,TRa为汽轮机的再热时间常数,Pd为汽轮发电机的加速功率,n为系统中发电机的数量;Hi为系统中第i台机组的额定容量;Mbase,i为第i台机组的额定容量;Sbase为系统的基准容量,H∑为电力系统的惯性时间常数;

(2.3)、构造水轮机调速系统的传递函数;

其中,ΔPm为水轮机组有功功率差值;Δμ为水轮机导水叶开度的变化量;TW为水流惯性时间常数;Ti为水轮机调速系统的反馈时间常数;δ为水轮机调速系统的调差系数;β为水轮机调速系统的反馈系数;Δω为水轮机的频率的偏移量,s表示S域;

(2.4)、构造风机调速系统的传递函数;

ΔPw=Δf·ρ(2Hws+Dw)

其中,HW表示风力发电机组的虚拟惯性,DW表示风力发电机组的虚拟阻尼,ρ为电力系统中的风力发电的渗透率;ΔPw为风力发电机组处节点有功功率差值,Δf为风机的频率偏移量;

(2.5)、根据步骤(2.2)‑(2.4),得到电力系统的频率动态预测模型;

(3)、将采集的数据进行等值聚合后输入到系统频率动态预测模型中,预测出频率波形;

(4)、利用频率动态预测模型进行参数优化

(4.1)、构建目标函数f(X);

其中,f(xi)为预测频率在时刻xi处的频率值,f'(xi)为实际频率在时刻xi处的频率值,m为时刻总数;

(4.2)、构建f(X)的约束函数方程;

min f(X)

s.t.gi(X)≤0

(4.3)、通过泰勒展开约束函数方程,求解出f(X)的最小值min f(X),从而完成频率动态预测模型的参数优化;

其中,X={x1,x2,…,xm'},m'∈[1,m];

(5)、将电力系统实时的有功功率的差值输入到优化后的频率动态模型,得到电力系统扰动后的频率态势。