一种基于一次调频快速性评价方法与流程

本发明属于调频快速性评价技术领域，尤其是涉及一种基于一次调频快速性评价方法。

背景技术：

随着负荷增长和电网规模日益增大，在特高压电网和大区电网互联的新形势下，机组一次调频功能可以快速响应电网功率的突变，能够明显改善电网频率质量，在电网安全稳定运行中发挥着举足轻重的作用。一次调频快速性评价，目前未开展相关性能分析工作，一次调频试验分析主要依靠试验数据总结得出，未能体现机组实时运行情况，尤其在电网频率波动期间，不能用真实有效数据进行调频快速性分析，较长的数据收集阶段和层层汇报机制，错过最佳分析数据的时机，数据分析或带有主观因素，为一次调频分析造成了诸多困难，基于此提出一种基于一次调频快速性评价方法，为科学分析发电机组调频快速性研究提供重要数据。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供利用控制系统强大的数据处理能力来解决以往调频数据不及时、采用历史存储方式和检索功能为进一步研究调频特性提供依据的一种基于一次调频快速性评价方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于一次调频快速性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴定时采集并网机组汽轮机转速，将转速转换为电网频率；

⑵计算电网频率与标准频率的偏差，并将结果进行绝对值运算；

⑶偏差绝对值大于设定值时，则进入下一步骤；

否则，回到步骤⑴；

⑷偏差绝对值降低至设定值时，本阶段评价结束，记录本阶段时间长度；否则，继续计时；

⑸时间长度大于15秒时，分析本阶段采集的数据，得出评价指数；

时间长度小于等于15秒时，回到步骤⑴；

设定值为0.034hz；

汽轮机转速w转换为电网频率f：f＝w/60；

电网频率f与标准频率f0偏差绝对值：δf＝∣f-f0∣；

时间长度h：从偏差绝对值δf大于0.034hz时刻起至小于等于0.034hz时刻止；

电量贡献偏差值：δp＝p-p0；

电量贡献15秒峰值：δpm15＝max∣δp15∣，其中δp15表示取值范围为前15秒内δp数据；

电量贡献30秒峰值：δpm30＝max∣δp30∣，其中δp30表示取值范围为前30秒内δp数据；

机组额定功率为pe，单位为mw；

电量贡献75理论峰值：w75＝0.3*δf1*pe，其中δf1为前15秒频差平均值；

电量贡献90理论峰值：w90＝0.36*δf2*pe，其中δf2为整个评价时段最大值；

电网频率大于标准频率时，电量贡献15秒峰值δpm15为负数且绝对值大于w75时，计一次调频15秒正确动作次数k1增加1次，一次调频15秒错误动作次数k2不变；电量贡献15秒峰值δpm15为正数或者绝对值小于w75时，k1不变，k2增加一次；

电网频率小于标准频率时，电量贡献15秒峰值δpm15为正数且绝对值大于w75时，k1增加1次，k2不变；电量贡献15秒峰值δpm15为负数或者绝对值小于w75时，k1不变，k2增加一次；

电网频率大于标准频率时，电量贡献30秒峰值δpm30为负数且绝对值大于w90时，计一次调频30秒正确动作次数k3增加1次，一次调频30秒错误动作次数k4不变；电量贡献30秒峰值δpm30为正数或者绝对值小于w90时，k3不变，k4增加一次；

电网频率小于标准频率时，电量贡献30秒峰值δpm30为正数且绝对值大于w90时，k3增加1次，k4不变；电量贡献30秒峰值δpm30为负数或者绝对值小于w90时，k3不变，k4增加一次；

一次调频15秒正确动作率b＝k1/(k1+k2)；

一次调频30秒正确动作率c＝k3/(k3+k4)，评价时段h高于15秒且低于30秒，30秒正确动作率不予统计。

本发明的优点和有益效果是：

本发明中，通过快速性评价方法，利用控制系统强大的数据处理能力，解决以往试验数据不完善，可以采用检索功能，为进一步研究调频特性提供依据；15秒响应值计算，理论值的计算采用前15秒频率变化的均值作为参考，考虑机组频率快速响应的迟滞性；30秒响应值计算，理论值的计算采用前30秒频率变化的峰值作为参考，避免因频率回落带来的分析误差；为了避免频繁计算，按照以往机组调频试验特性，调频快速特性在15s之后方能充分体现，所以设置评价时段最短长度，可以提高统计数据的合理性；机组计算超过15s未达到30秒，只采用15秒的计算数据来代替两项数据；如果采样时长超出30秒，本轮计算按照实际频率回落至死区内才能结束，理论动作值将以整个时段的峰值进行参考。

附图说明

图1为各数据的示例曲线。

具体实施方式

本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

一种基于一次调频快速性评价方法，本发明的创新在于：包括以下步骤：

⑴定时采集并网机组汽轮机转速，将转速转换为电网频率；

⑵计算电网频率与标准频率的偏差，并将结果进行绝对值运算；

⑶偏差绝对值大于设定值时，则进入下一步骤；

否则，回到步骤⑴；

⑷偏差绝对值降低至设定值时，本阶段评价结束，记录本阶段时间长度；否则，继续计时；

⑸时间长度大于15秒时，分析本阶段采集的数据包括数据采样时间长度h、有功功率p、功率指令p0等)，得出评价指数(包括一次调频15秒动作正确率b、一次调频30秒动作正确率c等)；

时间长度小于等于15秒时，回到步骤⑴；

设定值为0.034hz；

汽轮机转速w转换为电网频率f：f＝w/60；

电网频率f与标准频率f0偏差绝对值：δf＝∣f-f0∣；

时间长度h：从偏差绝对值δf大于0.034hz时刻起至小于等于0.034hz时刻止；

电量贡献偏差值：δp＝p-p0；电量贡献15秒峰值：δpm15＝max∣δp15∣，其中δp15表示取值范围为前15秒内δp数据；电量贡献30秒峰值：δpm30＝max∣δp30∣，其中δp30表示取值范围为前30秒内δp数据；

机组额定功率为pe，单位为mw；

电量贡献75理论峰值：w75＝0.3*δf1*pe，其中δf1为前15秒频差平均值；

电量贡献90理论峰值：w90＝0.36*δf2*pe，其中δf2为整个评价时段最大值；

电网频率大于标准频率时，电量贡献15秒峰值δpm15为负数且绝对值大于w75时，计一次调频15秒正确动作次数k1增加1次，一次调频15秒错误动作次数k2不变；电量贡献15秒峰值δpm15为正数或者绝对值小于w75时，k1不变，k2增加一次；

电网频率小于标准频率时，电量贡献15秒峰值δpm15为正数且绝对值大于w75时，k1增加1次，k2不变；电量贡献15秒峰值δpm15为负数或者绝对值小于w75时，k1不变，k2增加一次；

电网频率大于标准频率时，电量贡献30秒峰值δpm30为负数且绝对值大于w90时，计一次调频30秒正确动作次数k3增加1次，一次调频30秒错误动作次数k4不变；电量贡献30秒峰值δpm30为正数或者绝对值小于w90时，k3不变，k4增加一次；

电网频率小于标准频率时，电量贡献30秒峰值δpm30为正数且绝对值大于w90时，k3增加1次，k4不变；电量贡献30秒峰值δpm30为负数或者绝对值小于w90时，k3不变，k4增加一次；

一次调频15秒正确动作率b＝k1/(k1+k2)；

一次调频30秒正确动作率c＝k3/(k3+k4)，评价时段h高于15秒且低于30秒，30秒正确动作率不予统计。

本发明中，通过快速性评价方法，利用控制系统强大的数据处理能力，解决以往试验数据不完善，可以采用检索功能，为进一步研究调频特性提供依据；15秒响应值计算，理论值的计算采用前15秒频率变化的均值作为参考，考虑机组频率快速响应的迟滞性；30秒响应值计算，理论值的计算采用前30秒频率变化的峰值作为参考，避免因频率回落带来的分析误差；为了避免频繁计算，按照以往机组调频试验特性，调频快速特性在15s之后方能充分体现，所以设置评价时段最短长度，可以提高统计数据的合理性；机组计算超过15s未达到30秒，只采用15秒的计算数据来代替两项数据；如果采样时长超出30秒，本轮计算按照实际频率回落至死区内才能结束，理论动作值将以整个时段的峰值进行参考。