用于模擬電力系統(tǒng)二次調(diào)頻動(dòng)態(tài)過程的工程化計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定控制領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于模擬電力系統(tǒng)二次調(diào) 頻動(dòng)態(tài)過程的工程化計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 二次調(diào)頻通過改變調(diào)頻機(jī)組的出力，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)一次調(diào)頻機(jī)組出力水平、無差調(diào)節(jié) 系統(tǒng)頻率、控制聯(lián)絡(luò)線交換功率的目的。實(shí)際上，二次調(diào)頻的實(shí)現(xiàn)過程包括采集和響應(yīng)信 號(hào)、改變調(diào)速器指令、控制原動(dòng)機(jī)輸出等環(huán)節(jié)，給仿真研究的建模問題帶來了較大的困難。 另一方面，雖然BPA等電力系統(tǒng)分析軟件通過全過程計(jì)算等功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)AGC動(dòng)作的模擬， 但卻沒法給出AGC動(dòng)作效果評(píng)價(jià)指標(biāo)、區(qū)域控制偏差值等參數(shù)，不利于研究者對(duì)調(diào)節(jié)效果 進(jìn)行考核；同時(shí)，在線EMS系統(tǒng)雖然可W實(shí)時(shí)地計(jì)算上述參數(shù)指標(biāo)，但缺乏相關(guān)離線計(jì)算工 具，難W為多數(shù)研究者利用。
[0003] 因此針對(duì)解決二次調(diào)頻備用調(diào)用研究過程中建模困難、重要參數(shù)無法獲得的問 題，本專利期望在簡(jiǎn)化一系列動(dòng)態(tài)過程的基礎(chǔ)上，提出一種工程化計(jì)算方法來模擬AGC調(diào) 節(jié)的大致過程，并給出計(jì)算相關(guān)指標(biāo)的一般方法。在一定程度上解決了現(xiàn)有二次調(diào)頻研究 中系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程模擬和考核指標(biāo)計(jì)算不能兼顧的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的；針對(duì)現(xiàn)有仿真研究方法的不足，本發(fā)明提供了一種用于模擬電力系 統(tǒng)二次調(diào)頻動(dòng)態(tài)過程的工程化計(jì)算方法，通過該方法可W模擬二次調(diào)頻過程中系統(tǒng)頻 率和機(jī)組出力的變化情況，還可W計(jì)算區(qū)域控制偏差A(yù)CE(AreaControl化ror)W及 CPS2(ControlPerformanceStandard)考核指標(biāo)。
[0005] 技術(shù)方案；一種用于模擬電力系統(tǒng)二次調(diào)頻動(dòng)態(tài)過程的工程化計(jì)算方法，包括W 下步驟：
[0006] (1)設(shè)互聯(lián)系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額故障的區(qū)域?yàn)楣收蠀^(qū)域，與所述故障區(qū)域互聯(lián)的 區(qū)域?yàn)槠渌麉^(qū)域，計(jì)算系統(tǒng)初始潮流情況，統(tǒng)計(jì)兩區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線功率；
[0007] (2)故障區(qū)域出現(xiàn)功率缺額AP時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)頻率靜特性計(jì)算系統(tǒng)頻率變化量Af 和聯(lián)絡(luò)線功率變化量APi;
[0008] (3)根據(jù)步驟（2)得到頻率變化量Af和聯(lián)絡(luò)線功率變化量APi計(jì)算初始區(qū)域控 制偏差A(yù)CE;
[000引 （4)根據(jù)區(qū)域控制偏差A(yù)CE計(jì)算二次調(diào)頻機(jī)組出力改變量APg，若APg小于等于 設(shè)定的闊值，則進(jìn)入步驟巧），否則令A(yù)P。等于設(shè)定的闊值，進(jìn)入步驟巧）；
[0010] (5)根據(jù)二次調(diào)頻機(jī)組出力改變量APe計(jì)算系統(tǒng)頻率偏移量Ar和聯(lián)絡(luò)線功率 偏移量AP/ ;
[0011] (6)根據(jù)步驟（5)得到的頻率偏移量和聯(lián)絡(luò)線功率偏移量計(jì)算區(qū)域控制偏差A(yù)CE， 并判斷ACE是否滿足迭代終止條件，若滿足則進(jìn)入步驟（7)，否則進(jìn)入步驟（4)繼續(xù)循環(huán)迭 代更新ACE;
[0012] (7)根據(jù)循環(huán)過程的迭代次數(shù)和滿足CPS2考核規(guī)定值條件的ACE值情況計(jì)算互聯(lián) 電網(wǎng)運(yùn)行控制性能評(píng)價(jià)指標(biāo)CPS2。
[0013] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)中頻率變化量Af的計(jì)算方法為；
[0014]
[0015] 其中，Ki為故障區(qū)域的單位調(diào)節(jié)功率，K。為其他區(qū)域的單位調(diào)節(jié)功率之和；
[0016] 聯(lián)絡(luò)線功率變化量A Pi的計(jì)算方法為；
[0017] APi=AP-KiAf。
[0018] 進(jìn)一步地，所述步驟（3)中ACE的計(jì)算方法為：
[0019] ACE = A P^+Ki A f
[0020] 進(jìn)一步地，所述步驟（4)中二次調(diào)頻機(jī)組出力改變量APe的計(jì)算方法為；
[0021]
[0022] 其中，Kp和K。為系統(tǒng)預(yù)設(shè)的計(jì)算參數(shù)，t為系統(tǒng)預(yù)設(shè)的積分時(shí)間參數(shù)。
[0023] 進(jìn)一步地，所述步驟巧）中，頻率偏移量的計(jì)算方法為：
[0024]
[00巧]聯(lián)絡(luò)線功率偏移量的計(jì)算方法為：
[0026] AP/ = AP+AP,-Ki(Af+Af )
[0027] = A Pi+ A Pg-K; ? A f '
[0028] 。
[0029] 進(jìn)一步地，所述步驟化）中，區(qū)域控制偏差A(yù)CE的計(jì)算方法為：
[0030] ACE' = APi'+Ki(Af+Af'）。
[0031] 進(jìn)一步地，所述步驟（7)中互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行控制性能評(píng)價(jià)指標(biāo)CPS2的計(jì)算方法為：
[0032]
[003引其中，N為步驟（4)至步驟做的循環(huán)迭代次數(shù)，n為迭代過程中ACE滿足設(shè)定的CPS2考核規(guī)定值條件的次數(shù)。
[0034] 有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)主要在于：
[00巧]1、本發(fā)明針對(duì)二次調(diào)頻研究在離線仿真分析時(shí)存在建模困難、區(qū)域控制偏差A(yù)CE(AreaControlterror)及互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行控制性能評(píng)價(jià)指標(biāo)CPS2(ControlPerformance Standard)難W求取的問題，提出一種模擬AGC動(dòng)作大致過程的計(jì)算方法，該方法可W模擬 二次調(diào)頻過程中互聯(lián)電網(wǎng)的頻率變化過程，獲得機(jī)組的出力變化曲線。
[0036] 2、計(jì)算過程簡(jiǎn)單，不設(shè)及任何模型，同時(shí)可W計(jì)算區(qū)域控制偏差A(yù)CEW及CPS2考 核指標(biāo)，對(duì)需要提供定性結(jié)論的計(jì)算提供了很好的思路。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖；
[003引圖2為本發(fā)明實(shí)施例中示例的華東互聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)潮流簡(jiǎn)化圖；
[0039] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中示例的兩區(qū)互聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)潮流簡(jiǎn)化圖；
[0040] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中示例的一次調(diào)頻后系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)潮流情況圖；
[0041] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中示例的二次調(diào)頻動(dòng)作后江蘇ACE變化曲線圖；
[0042] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中示例的二次調(diào)頻動(dòng)作后系統(tǒng)頻率變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0043] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0044]W華東電網(wǎng)2015年夏高典型方式數(shù)據(jù)為例，假設(shè)在風(fēng)電電功率出現(xiàn)快速、大幅度 變化的情況下，考察AGC機(jī)組動(dòng)作和系統(tǒng)頻率變化情況，其中假設(shè)初始CPS2 = 100%。如圖 1所示，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種用于模擬電力系統(tǒng)二次調(diào)頻動(dòng)態(tài)過程的工程化計(jì)算方法， 主要包括如下步驟：
[0045] 1)計(jì)算系統(tǒng)初始潮流情況，計(jì)算結(jié)果如圖2所示。設(shè)互聯(lián)系統(tǒng)中某區(qū)域出現(xiàn)功率 缺額故障，將系統(tǒng)分為故障區(qū)域和其他區(qū)域兩部分，統(tǒng)計(jì)兩區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線功率，根據(jù)圖2中 的初始潮流情況統(tǒng)計(jì)得到如圖3所示兩區(qū)互聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線功率，假設(shè)兩區(qū)域均采用聯(lián)絡(luò)線 功率頻率偏差控制（Tie-line化equencyBiasControl，TBC)模式；其中，發(fā)電容量和有功 備用容量均根據(jù)2015年夏高典型方式統(tǒng)計(jì)得到，單位調(diào)節(jié)功率根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況假設(shè)，詳 見表1。
[0046] 表1
[0047]
[0048] 2)初始化迭代次數(shù)i為1，故障區(qū)域出現(xiàn)功率缺額時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)頻率靜特性計(jì)算系 統(tǒng)頻率變化量和聯(lián)絡(luò)線功率變化量。假設(shè)在某時(shí)刻由于風(fēng)速突變等原因，江蘇省內(nèi)風(fēng)機(jī)組 的出力瞬時(shí)減少1000MW。根據(jù)系統(tǒng)頻率靜特性計(jì)算頻率變化量
[0049]
[0050] 聯(lián)絡(luò)線功