一种互联电网一次调频响应性能评估方法【
技术领域：
】[0001]本发明设及一种互联电网一次调频响应性能评估方法。【
背景技术：
】[0002]互联电网一次调频是指当电力系统频率偏离目标时，发电机组通过调速系统的自动调节动作来调整有功出力减少频率偏差的过程。互联电网如果没有良好的一次频率响应特性，会导致事故后系统的准稳态频率过低，从而导致低周减载装置动作，不利于系统的可靠运行。一次调频对于实现电网发电自动调度、提高电能质量、维持电网安全稳定运行能起到重要作用。[0003]现有的一次调频性响应性能评估方法存在W下问题:人工死区、速度变动率、最大负荷调节幅度、迟缓率、响应行为的实时数据测量比较困难。而且目前关于互联电网一次调频响应性能评估方法的研究还处于起步阶段，主要分为静态评估方法和动态评估方法，运两类方法又各有利弊：[0004]静态评估方法是利用发电机组出力变化特征来评估机组一次调频效果;该方法创建了调差系数、一次调频贡献电量等评估指标，并且由于该方法对电量进行积分操作而具有较强鲁棒性和具有工程实用性;但该方法所得指标受发电机组运行工况影响较大，不能完全反映发电机组一次调频真实效果W及适用于不同容量的电网动态评估，且方法尚处于理论研究阶段，是基于锅炉汽机调口等设备的具有详尽的参数可知的假设的前提下，按照理想的传递函数来进行分析系统运行情况。然而在实际机组运行中很多参数是无法得到的，因此该方法尚不能在实际中应用。[0005]动态评价方法也同样处于理论研究阶段，同样假设锅炉、汽机、调口等设备详尽的参数可知的情况下，则按照理想的传递函数分析系统的工作状况。但在实际运行中，由于很多参数无法得到，因此尚不能得到实际应用。【
发明内容】[0006]本发明所要解决的技术问题，就是提供一种互联电网一次调频响应性能评估方法，本方法具有较强的普适性，能够适用于不同负荷容量和频率特性的电网，在电网发生较大扰动事件时，系统能实时或者准实时地给出各统调发电机组一次调频性能评价的结果，督促各电厂对发电机组一次调频性能进行优化，满足不同负荷容量和频率特性的电网要求。[0007]解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：[000引一种互联电网一次调频响应性能评估方法，其特征是:所述方法在分析发电机组一次调频参数和指标时，通过在发电机组功率变化中减去AG巧旨令的变化来剔除AGC(自动发电控制)指令的影响：[0009]併;[0010]式中：巧id为去除AG巧旨令变化影响后的发电机组功率;Pact为发电机组实际输出功率；巧ft表示发电机组扰动后稳态时AGC指令；/捻f表示发电机组扰动前稳态时的AGC指令；[0011]所述的方法还包括W下步骤：[0012]S1，评估一次调频响应特性的准确性指标化[0013]S1-1，W正确动作率衡量，计算公式如下：[0014](2)；[0015]式中：Ncnrrect为每日或月、年正确动作次数，Ntntal为每日或月、年发电机组发生动作总次数；[0016]当跨日或月、年时，程序相应地自动统计发电机组日或月、年)应动作正确动作次数和日或月、年)发生动作总次数；[0017]凡是日正确动作率ε大于60%，认为发电机组投入一次调频功能；月或年类似；[0018]S1-2,发电机组一次调频投运率ri(月）统计算式如下：[0019](3)；[0020]式中：Tnpe表示一次调频月投运时间;Tcnn表示发电机组月并网时间；[0021]如果统计每天或每年的一次调频投运率则将公式(3)中的相关月统计量改为相关日/年统计量；[0022]如果要计算某电厂全厂的一次调频投运率，将该厂内发电机组的一次调频投运率求取平均值;运里取当投运率大于90%是表示正常投运；[0023]当恥满足ε>60%并且同时满足n>90%，则认为系统的一次调频响应特性的准确性指标合格;否则为不合格。[0024]S2，评估一次调频响应特性的快速性指标恥[0025]S2-1，发电机组反应速度用延时时间tdelay(单位为S)衡量：[0026]tdelay=tP-begin-tp-beyond(4);[0027]式中：tp-begin表示有功出力开始发生变化的时刻；tp-end表示电网频率超过阔值的时刻;滞后时间越短，表示发电机组对频率的反应越快；[0028]具体考核临界时间在iw根据不同区域电网的特性自行设定(运里W3s为例）；[0029]S2-2,发电机组调整速度用稳定时间tstable(单位为S)衡量：[0030]tstable=tp-begin-tp-end(5);[0031]式中：tp-begin表示有功出力开始发生变化的时刻；tp-end表示发电机有功出力在调整后到达新的稳定值的时刻;稳定时间越短，表示发电机组调整的速度越快；[0032]具体考核临界时间根据不同区域电网的特性自行设定(运里W5s为例）；[003引当恥满足?曲y并且同时满足iWblg之在We，则认为系统的一次调频响应特性的快速性指标合格；[0034]S3,评估一次调频响应特性的稳定性指标Φ3[0035]S3-1，W互联电网的最大动态频率偏差Δ/品a;。,。衡量，其是指电网事故发生后，电网频率跌至的最低值打。ttom;fη?表示电网额定运行的频率(如50化）；[0036]具体考核临界最大动态频率偏差。根据不同区域电网的特性自行设定(运里W0.025为例）；[0037](句;[0038]S3-2，W准稳态频率偏差Δf即系统一次调频动作后，而自动发电控制AGC等二次调频手段尚未接手时的频率偏差.復'志7衡量；[0039]具体考核临界准稳态频率偏差Af气良据不同区域电网的特性自行设定（运里W0.01为例）；[0040](7)；[0041]当Φ3满足晋。UC^44。。。乂。并且同时满足Af<Δ?·^则认为系统的一次调频响应特性的稳定性指标合格；[0042]S4,评估一次调频响应特性的鲁棒性指标恥[0043]W-次调频储备衡量，其是指发电机在调速器参与一次调频过程中，可W增加的功率;该指标采用发电机组参与一次调频时输出功率变化量的积分来计算，采用实际动作电量与理论动作电量百分比定量评价发电机组一次调频性能，引入一次调频性能指数0，变化贡献率是实际贡献电量和理论贡献电量的比值如下：[0044]巧)，[0045]式中:Wactual为发电机组在调整过程中实际贡献电量(单位为千瓦时），Wtheory为发电机组在调整过程中理论贡献电量(单位为千瓦时）；实际贡献电量表达式如下：[0046]供；[0047]式中：to表示电网频率超过阔值的时刻；t康示电网频率回到阔值的时刻，如果没超过1分钟则按1分钟来计算;巧表示在积分过程中t时刻的发电机组的有功出力;Po表示在积分过程中to时刻的发电机组有功出力；[004引理论贡献电量Wtheo巧表达式如下：[0049](10)；[0050]式中：Δf(t)表示t时刻电网频率与阔值的偏差；Sset是理论上的发电机组的调差系数的设定值或电网规定的调差系数考察值(取5%);PnDm表示发电机组的额定运行功率；fnnm表示发电机组的额定运行频率；[0化1]如果电网频率超出[49.967HZ-50.033化]的范围（火电机组），并且持续时间超过指定的时间长度，那么就启动一次调频考核，贡献电量按(7)式计算;或如果电网频率超出[49.9甜Z-50.0甜Z]的范围（水电机组），并且持续时间超过指定的时间长度，那么就启动一次调频考核，贡献电量按(7)式计算;在高频少发或低频多发的时候的积分电量为正值即正贡献;反之，在高频多发或低频少发的时候的积分电量为负值即负贡献；[0052]当Φ4满足的>圳寸(运里W95%为例），则认为系统的一次调频响应特性的鲁棒性指标合格；[0053]尽管互联电网的不同区域电网的机组特性、频率特性不尽相同。然而，每个区域电网可W根据自身的频率特性，有侧重地考核机组一次调频某几个方面的响应特性。总之，通过上述4个指标的不同组合，可W适应不同电网的一次调频响应特性的评估工作。[0054]本发明从互联电网一次调频控制效果即准确性、快速性、稳定性W及鲁棒性四个方面对一次调频响应特性评估指标进行建立，给出了客观评估一次调频响应效果的方法，分析了电网一次调频响应特性，即当互联电网频率变化时，发电机组或负荷自发、持续地抑制频率的变化。[0055]有益效当前第1页1 2 3