一种用于高风电渗透率电网的火电机组动态一次调频控制方法与流程

技术特征：

1.一种用于高风电渗透率电网的火电机组动态一次调频控制方法，其特征在于：所述用于高风电渗透率电网的火电机组动态一次调频控制方法包括以下步骤：

步骤一：根据火电机组的类型，确定其调速系统的开环传递函数G(s)，令火电机组调差系数δ＝0.02～0.06，根据G(s)画出调速系统的开环对数幅频特性和相频特性图，求取调速系统的幅频特性曲线过0dB处所对应的频率ω_c以及调速系统的最大低频段范围0～f_Lmax，其中f_Lmax是调速系统的对数相频特性曲线等于-135°～-100°之间某一角度值时所对应的频率；

步骤二：采用一阶分频器对调速系统反馈通道中的频率偏差信号△f进行分频处理，将△f分解为低频频率偏差信号△f₁和高频频率偏差信号△f₂；根据一阶低通滤波器W₁(s)与一阶高通滤波器W₂(s)的传递函数，确定△f通过分频器后的低频与高频频率偏差信号△f₁(s)和△f₂(s)；

步骤三：设置调速系统调节的风电功率低频波动的频率范围为0～f_wind，f_wind满足f_wind≤f_Lmax，根据f_wind确定步骤二中分频器的参数T₁和T₂；其中，T₁为一阶低通滤波器W₁(s)的时间常数，T₂为一阶高通滤波器W₂(s)的时间常数；

步骤四：对火电机组调速系统的反馈控制通道进行修改，通过附加分频器，将单一反馈通道拓展为低频反馈通道与高频反馈通道，在低频段0～f_wind内，将调速系统的转速调差系数δ设置为δ＝2％～3％，在高频段f≥f_wind内，将调速系统的转速调差系数δ设置为δ＝4％～6％。

2.根据权利要求1所述的一种用于高风电渗透率电网的火电机组动态一次调频控制方法，其特征在于：所述步骤一中开环传递函数G(s)具体为：

凝汽式：

$G\left(s\right)=\frac{1}{(T_{s}s+1)\·(T_{0}s+1)\·(T_{a}s+1)\·\mathrm{\δ}}---\left(6\right)$

中间再热式：

$G\left(s\right)=\frac{{\mathrm{\α}}_H{T}_{RH}s+1}{(T_{s}s+1)\·(T_{0}s+1)\·(T_{a}s+1)\·({}_{RH}s+1)T\·\mathrm{\δ}}---\left(7\right)$

其中所述T_s为油动机的时间常数，T₀为容积方程的时间常数，T_a为发电机转子时间常数，α_H为高压缸功率占整个汽轮机功率的份额系数，T_RH为中低压缸再热时间常数，s＝jω，j为虚数，ω为角频率。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于高风电渗透率电网的火电机组动态一次调频控制方法，其特征在于：所述步骤二中确定△f通过分频器后的低频与高频频率偏差信号△f₁(s)和△f₂(s)的具体过程为：

$W_1\left(s\right)=\frac{1}{T_{1}s+1}---\left(1\right)$

$W_2\left(s\right)=\frac{T_{2}s}{T_{2}s+1}---\left(2\right)$

${\mathrm{\Δf}}_1\left(s\right)=\frac{1}{T_{1}s+1}\·\mathrm{\Δ}f\left(s\right)---\left(3\right)$

${\mathrm{\Δf}}_2\left(s\right)=\frac{T_{2}s}{T_{2}s+1}\·\mathrm{\Δ}f\left(s\right)---\left(4\right)$

其中所述△f(s)为调速系统反馈通道中的频率偏差信号△f。

4.根据权利要求3所述的一种用于高风电渗透率电网的火电机组动态一次调频控制方法，其特征在于：所述步骤三中根据f_wind确定步骤二中分频器的参数T₁和T₂具体为：

$T_1=T_2=\frac{1}{2{\mathrm{\πf}}_{wind}}---\left(5\right)$

当取T₁＝T₂时，W_i(s)的设置满足分离出的△f₁(s)和△f₂(s)是相互不重叠的信号，二者叠加构成原信号△f(s)。