火电机组一次调频控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:27359791 阅读:18 留言:0更新日期:2021-02-19 13:41
本发明专利技术公开了一种火电机组一次调频控制方法、装置、设备及存储介质,建立火电机组的电力系统调频模型,计算火电机组的电力系统的频率响应传递函数,基于所述频率响应传递函数确定分频滤波器,根据所述分频滤波器对采样得频率信号进行分频得到分频信号,根据预设转差率、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制。本发明专利技术对采样的频率信号进行分类,得到不同类别的分频信号,再根据相应的预设转差率、预设调速器死区范围对火电机组进行调频控制,改善了火电机组一次调频能力并提高火电机组的灵活性,有效地降低新能源负荷对火电系统频率波动的影响。从而一定程度上提高了调控稳定性及效率。高了调控稳定性及效率。高了调控稳定性及效率。

【技术实现步骤摘要】
火电机组一次调频控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统
,特别涉及一种火电机组一次调频控制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着电力系统中大规模的直流馈入与新能源出力的占比不断提高,常规的传统机组被大量替代,电力系统的转动惯量不断减小,惯性支撑能力和频率调节能力随之下降,多能互存的电力系统中,扰动功率自动分配发生变化,新能源无功角特性,不具备按照同步功率系数分配扰动功率的能力。
[0003]现有的系统频率控制策略往往先采采用固定的转差率设置,对于负荷/风电出力波动引起的系统频率波动,这种固定的转差率设置方法造成了机组的调频能力的浪费;调速器死区则按照国家标准统一设定为
±
2r/min(转/每分钟),这种调频死区固定式设置,引入了大量非线性环节,改变了电网频率的正态概率分布特性,影响电网的稳定性。
[0004]现有系统频率控制存在调控稳定性差及效率差的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处,提供一种火电机组一次调频控制方法,旨在解决现有的火电机组一次调频控制方法存在稳定性差及效率差的问题。
[0006]本专利技术提供了一种火电机组一次调频控制方法,包括以下步骤:
[0007]建立火电机组的电力系统调频模型;
[0008]计算火电机组的电力系统的频率响应传递函数,基于所述频率响应传递函数确定分频滤波器;
[0009]根据所述分频滤波器对采样得频率信号进行分频得到分频信号;
[0010]根据预设转差率、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制。
[0011]优选地,所述基于所述频率响应传递函数生成分频滤波器,包括:
[0012]计算仅在机组惯性作用下的幅频曲线及在一次调频和机组惯性共同作用下的幅频曲线的交点处的第一分界频率值;
[0013]计算一次调频作用下的幅频曲线和二次调频作用下的幅频曲线的交点处的第二分界频率值;
[0014]依据所述第一分界频率值和所述第二分界频率值确定分频滤波器的参数,以生成分频滤波器。
[0015]优选地,所述频率响应传递函数为:其中Δf(s)为系统的频率偏差,ΔP
D
(s)为系统负荷扰动偏差;H(s)为频率响应传递函数。
[0016]优选地,在所述根据预设转差率范围、预设调速器死区范围及所述分频信号对火
电机组进行调频控制之前,包括:
[0017]获取调速器时间常数T
s
、原动机时间常数T0及发电机-电网等效惯量系数M
S

[0018]根据调速器时间常数T
s
、原动机时间常数T0、发电机-电网等效惯量系数M
S
及预设规则确定火电机组的最小转差率。
[0019]优选地,所述预设规则为:其中,T
s
为调速器时间常数、T0为原动机时间常数、M
S
为发电机-电网等效惯量系数,R为最小转差率。
[0020]优选地,在所述根据预设转差率、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制之前,包括:。
[0021]获取火电机组的一次调频系统对应死区环节的负倒特性的奈奎斯特图;
[0022]根据所述负倒特性的奈奎斯特图及频率响应传递函数确定预设调速器死区范围。本实施例中,确定的死区范围是
[0023]优选地,所述根据预设转差率、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制,包括:
[0024]判断分频信号的频率所述频率区间,所述频率区间包括低频信号、中频信号及高频信号;
[0025]若分频信号为高频信号,设置预设调速器死区范围为2r/min~3r/min,设置预设转差率为标准转差率;
[0026]若分频信号为中频信号,设置预设调速器死区范围为标准死区值,设置预设转差率范围为0.04~0.05;
[0027]若分频信号为低频信号,设置预设调速器死区范围为0r/min~2r/min,设置预设转差率范围为0.03~0.04;
[0028]依据上述设定的预设转差率范围及预设调速器死区范围,对火电机组进行调频控制。
[0029]为实现上述目的,本专利技术还提出一种火电机组一次调频控制装置,所述接入显示装置包括:
[0030]建立模块:用于建立火电机组的电力系统调频模型;
[0031]生成模块:用于计算火电机组的电力系统的频率响应传递函数,基于所述频率响应传递函数确定分频滤波器;
[0032]分频模块:用于根据所述分频滤波器对采样得频率信号进行分频得到分频信号;
[0033]控制模块,用于根据预设转差率范围、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制。
[0034]为实现上述目的,本专利技术还提出一种火电机组一次调频控制设备,所述火电机组一次调频控制设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的火电机组一次调频控制程序,所述火电机组一次调频控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的火电机组一次调频控制方法的步骤。
[0035]为实现上述目的,本专利技术还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有火电机组一次调频控制程序,所述火电机组一次调频控制程序被处理器执行时实现如上所述的火电机组一次调频控制方法的步骤。
[0036]本专利技术提供的技术方案中,先建立火电机组的电力系统调频模型,计算火电机组的电力系统的频率响应传递函数,基于所述频率响应传递函数确定分频滤波器,根据所述分频滤波器对采样得频率信号进行分频得到分频信号,根据预设转差率范围、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制。本专利技术对采样的频率信号进行分类,得到不同类别的分频信号,再根据相应的预设转差率范围、预设调速器死区范围对火电机组进行调频控制,改善了火电机组一次调频能力并提高火电机组的灵活性,有效地降低新能源负荷对火电系统频率波动的影响。从而一定程度上提高了调控稳定性及效率。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术火电机组一次调频控制方法一实施例的流程图;
[0039]图2为图1中步骤S200的具体流程图;
[0040]图3为本专利技术火电机组一次调频控制方法另一实施例;
[0041]图4为本专利技术火电机组一次调频控制方法再一实施例;
[0042]图5为图1中步骤S400的具体流程图;
[0043]图6为本专利技术火电机组一次调频控制装置一实施例的流程图。
[0044]图7为频率响应传递函数的幅频特性和相频特本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组一次调频控制方法,其特征在于,包括以下步骤:建立火电机组的电力系统调频模型;计算火电机组的电力系统的频率响应传递函数,基于所述频率响应传递函数确定分频滤波器;根据所述分频滤波器对采样得频率信号进行分频得到分频信号;根据预设转差率、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制。2.根据权利要求1所述的火电机组一次调频控制方法,其特征在于,所述基于所述频率响应传递函数生成分频滤波器,包括:计算仅在机组惯性作用下的幅频曲线及在一次调频和机组惯性共同作用下的幅频曲线的交点处的第一分界频率值;计算一次调频作用下的幅频曲线和二次调频作用下的幅频曲线的交点处的第二分界频率值;依据所述第一分界频率值和所述第二分界频率值确定分频滤波器的参数,以生成分频滤波器。3.根据权利要求1所述的火电机组一次调频控制方法,其特征在于,所述频率响应传递函数为:其中Δf(s)为系统的频率偏差,ΔP
D
(s)为系统负荷扰动偏差;H(s)为频率响应传递函数。4.根据权利要求1所述的火电机组一次调频控制方法,其特征在于,在所述根据预设转差率、预设调速器死区范围及所述分频信号对火电机组进行调频控制之前,包括:获取调速器时间常数T
s
、原动机时间常数T0及发电机-电网等效惯量系数M
S
;根据调速器时间常数T
s
、原动机时间常数T0、发电机-电网等效惯量系数M
S
及预设规则确定火电机组的最小转差率。5.根据权利要求4所述的火电机组一次调频控制方法,其特征在于,所述预设规则为:其中,T
s
为调速器时间常数、T0为原动机时间常数、M
S
为发电机-电网等效惯量系数,R为最小转差率。6.根据权利要求5所述的火电机组一次调频控制方法,其特征在于,在所述根据预设转差率、预设调速...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾庆岩周忠涛陶骞李刚曹泉盛举熊平
申请(专利权)人:国网湖北省电力有限公司湖北方源东力电力科学研究有限公司
类型:发明
国别省市:

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