对于水电机组;如果电网频率超出（50 ± 0.05)Hz，持续时间超过指定时间长度，启动一 次调频考核，贡献电量积分值按照式(7)计算。高频少发或低频多发的积分电量为正值(正 贡献）；反之，高频多发或低频少发的积分电量为负值(负贡献）。
[0100]W某电网统调发电机组在电网频率大扰动事件中一次调频动作量明显不足的问 题如图2所示，如某电网大负荷扰动后频率变化曲线为例进行分析：
[0101 ] 第一阶段(ti-t2 )，4秒内系统频率从50.02化迅速下降并越过调节死区。
[0102]第二阶段(t2-t3)，系统从8s时刻发电机组出力开始上升，到t3时刻系统频率降低 至49.926化，由于发电机组一次调频的作用，是系统频率单调，至t3时刻一次调频作用发挥 到最大。此时系统最大动态频率偏差Afdyn-max= 0.041Hz。
[010引第；阶段^3-*4)，从*3到*4时刻系统频率逐步上升在49.95化附近，此时系统准稳 态频率偏差Δf= 0.017Hz。
[0104] 第四阶段(t4之后），从t4时刻之后，频率稳定在49.9甜Z，主要是调度法令增加发电 机组出力作用。
[0105] 结合上述整个频率响应的四个阶段进行相应的分析：
[0106] 首先，保证发电机组的一次调频正确动作率ε>60%和一次调频的投运率的情况 一次调频月投运率>90%，即较好的保证了一次调频特性响应的正确性。
[0107] 其次，当一次调频越过调节死区之后，发电机组的动作不是在t2时刻而是有4s的 延时，从8s时刻发电机组出力开始上升，运是从一次调频的快速性分析可知时延时间的存 在影响了系统响应的快速性；同时，系统经过最大动态偏t3时刻后经过7s后开始逐步进入 稳定时间，此时稳定时间可W客观地反映系统的快速性。
[010引接着，从系统频率响应的稳定性出发，发电机组调频能力越强，频率动态响应越 快，最大频率偏差Afdyn-max和准稳态频率偏差Δf越小，稳态频率偏差越小，但发电机组出 力受频率变化的影响也越大。其频率动态响应速率相同，达到最大频率偏差的时刻相同，不 因负荷变化量的多少而改变。
[0109]最后从系统调频响应特性的鲁棒性角度分析，由于发电机组的备用容量不足，使 得系统的稳定过程周期比较长，运里一次调频性鲁棒性能指标Φ=80%，运将严重影响衡 量各发电机组在参与一次调频过程中应对负荷扰动的贡献，进而影响事后对发电机组参与 电网一次调频的考核和补偿，从而鼓励发电机组积极参与一次调频并维护电网的稳定。针 对图2所示的某电网大负荷扰动后频率变化曲线，可W通过一次调频响应特性的四个指标 来(准确性指标化、快速性指标恥不合格、稳定性指标Φ3不合格W及鲁棒性指标恥不合格)和 好的分析互联电网一次调频响应特性。
[0110]综上所述，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。
【主权项】
1. 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 AGC指令的变化来剔除AGC指令的影响：式中：为去除AGC指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； Pafe表示发电机组扰动后稳态时AGC指令；表示发电机组扰动前稳态时的AGC指令； 所述方法还包括以下步骤： S1，评估一次调频响应特性的准确性指标ih; S2，评估一次调频响应特性的快速性指标φ2; S3，评估一次调频响应特性的稳定性指标ife; S4，评估一次调频响应特性的鲁棒性指标Φ4。2. 根据权利要求1所述的互联电网一次调频响应性能评估方法，其特征是:所述的步骤 S1评估一次调频响应特性的准确性指标!h包括以下子步骤： S1-1，以正确动作率衡量，计算公式如下：式中：为每日或月、年正确动作次数，Ntcital为每日或月、年发电机组发生动作总 次数； 51- 2，发电机组一次调频投运率!!(月）统计算式如下：式中:表示一次调频月投运时间;T_表示发电机组月并网时间； 当Φι满足ε >60 %并且同时满足η>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。3. 根据权利要求1所述的互联电网一次调频响应性能评估方法，其特征是:所述的步骤 S2评估一次调频响应特性的快速性指标φ2包括以下子步骤： 52- 1，发电机组反应速度用延时时间tdelay衡量，单位为s: tdelay-tp-begin_tp-beyond ( 4 )； 式中：tp-begin表示有功出力开始发生变化的时刻;tPind表示电网频率超过阈值的时刻； 滞后时间越短，表示发电机组对频率的反应越快； 考核临界时间4_根据不同区域电网的特性自行设定； S2-2，发电机组调整速度用稳定时间tstebie衡量，单位为S: tstable - tp-begin-tp-end ( 5 )； 式中：tp-begin表示有功出力开始发生变化的时刻；tPind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； 具体考核临界时间i：；able^据不同区域电网的特性自行设定； 当如满足^y gelay并且同时满足Qable dtable，则认为系统的一次调频响应特性的快 速性指标合格。4. 根据权利要求1所述的互联电网一次调频响应性能评估方法，其特征是:所述的步骤 S3评估一次调频响应特性的稳定性指标Φ3包括以下子步骤： S3_l，以互联电网的最大动态频率偏差△/clgmfc衡量，其是指电网事故发生后，电网频率 跌至的最低值f bottom; fnom表不电网额定运彳丁的频率； 具体考核临界最大动态频率偏差44namK根据不同区域电网的特性自行设定；S3-2,以准稳态频率偏差Δ f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衡量； 具体考核临界准稳态频率偏差A产根据不同区域电网的特性自行设定；当Φ3满足并且同时满足Af< Af'则认为系统的一次调频响应特性 的稳定性指标合格。5. 根据权利要求1所述的互联电网一次调频响应性能评估方法，其特征是:所述的步骤 S4评估一次调频响应特性的鲁棒性指标φ4包括以下子步骤： 以一次调频储备衡量，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：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，Wthmry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：式中：t〇表示电网频率超过阈值的时刻;tt表示电网频率回到阈值的时刻，如果没超过1 分钟则按1分钟来计算；.巧表不在积分过程中t时刻的发电机组的有功出力;P〇表不在积分 过程中to时刻的发电机组有功出力； 理论贡献电量Wtheory表达式如下：(ΙΟ).;式中：Δ f ( t )表示t时刻 电网频率与阈值的偏差;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;Pn?表示发电机组的额定运行功率;fn?表示发电机组的额定运行频率； 如果火电机组的电网频率超出[49.967HZ-50.033Hz]的范围，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； 或如果水电机组电网频率超出[49.95Hz-50.05Hz ]的范围，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； 当Φ4满足％ 2 f时，则认为系统的一次调频响应特性的鲁棒性指标合格。
【专利摘要】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AGC指令的变化来剔除AGC指令的影响；所述的方法还包括以下步骤：S1，评估一次调频响应特性的准确性指标ψ1；S2，评估一次调频响应特性的快速性指标ψ2；S3，评估一次调频响应特性的稳定性指标ψ3；S4，评估一次调频响应特性的鲁棒性指标ψ4。本发明从互联电网一次调频控制效果即准确性、快速性、稳定性以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。
【IPC分类】G01R31/00, G01R31/34
【公开号】CN105445582
【申请号】CN201510846886
【发明人】肖小清, 罗嘉, 阚伟民, 陈世和, 金格
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月26日