基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力控制技术领域，公开一种基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法和装置，其中方法包括：计算发电机组一次调频过程有功功率响应的滞后时间和调节时间；根据实际测滞后时间和调节时间生成理想的有功功率响应曲线；归一化发电机组一次调频过程实际的有功功率响应曲线；计算发电机组一次调频过程实际的有功功率响应序列和理想的有功功率响应序列的DTW距离；搜索DTW计算矩阵中的最佳路径；计算DTW计算矩阵中的公共路径长度；根据公共路径长度计算距离权重系数；乘以DTW距离和距离权重系数得到最终的一次调频过程评估分数，以进行评估。本发明专利技术的方法解决了现有技术中功率调节曲线缺少整体的过程性评价方法的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法和装置


[0001]本专利技术涉及电力控制
，特别涉及一种基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法和装置。

技术介绍

[0002]高比例新能源发电的迅猛发展，严重了影响电力系统稳定性。其中一次调频能力是评估发电机组在应对电网频率跌落时有功功率支撑能力的重要指标。
[0003]《GB/T40595
‑
2021并网电源一次调频技术规定及试验导则》规定了火电机组、燃煤机组、燃油机组、光热机组、核电机组、水力发电机组、新能源场站、储能电站一次调频试验方法及要求。以火电机组为例，标准规定了一次调频有功功率的滞后时间应不大于2s；一次调频有功功率达到75％目标功率的时间应不大于15s，上升时间应不大于30s，有功功率的调节时间应不大于45s；一次调频有功功率超调量不大于30％，振荡次数不超过2次。
[0004]针对实时运行工况下的一次调频能力考核方面，各省在电厂并网运行管理实施管理细则中规定了一次调频电量贡献指数，即分别计算15秒、30秒、45秒的一次调频电量与理论发电量的比值。一次调频电量贡献指数各省存在差异。
[0005]两种评价方式只针对关键时间节点或明显指标进行要求和考核，但阶跃试验中，功率调节曲线缺少整体的过程性评价方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法、装置，以解决现有技术中功率调节曲线缺少整体的过程性评价方法的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0007]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，包括：
[0008]计算发电机组一次调频过程有功功率响应的滞后时间和调节时间，根据滞后时间和调节时间生成理想的有功功率响应曲线；
[0009]获得发电机组一次调频过程的实际的有功功率响应曲线，并归一化实际的有功功率响应曲线；
[0010]根据理想的有功功率响应曲线和实际的有功功率响应曲线分别得到理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列，根据理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列建立DTW计算矩阵，并计算DTW距离；
[0011]搜索DTW计算矩阵中的最佳路径，根据最佳路径计算DTW计算矩阵中的公共路径长度，进一步根据公共路径长度计算距离权重系数，并根据DTW距离和距离权重系数计算一次调频过程评估分数，以根据一次调频过程评估分数对发电机组一次调频过程进行评估。
[0012]在一个实施例中，该方法中根据滞后时间和调节时间生成理想的有功功率响应曲线的步骤进一步包括：
[0013]理想的有功功率响应曲线的生成公式为
[0014][0015]式中，t为响应的时间，T＝t
s
‑
t
d
，t
s
为调节时间，t
d
为滞后时间。
[0016]在一个实施例中，该方法中计算理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列建立DTW计算矩阵，并计算DTW距离的步骤进一步包括：
[0017]当理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列的长度均大于0时，首先计算理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列之间的序列距离，再计算DTW计算矩阵左邻、上邻、左上邻的最小值，以序列距离和矩阵左邻、上邻、左上邻的最小值之和作为DTW距离。
[0018]在一个实施例中，该方法中搜索DTW计算矩阵中的最佳路径的步骤进一步包括：
[0019]从DTW计算矩阵的最后一个单元格起，依次比较并选取单元格左上邻、左邻、上邻的最小值，重复比较选取直至DTW计算矩阵的最左上角，以获得最佳路径。
[0020]在一个实施例中，该方法中根据最佳路径计算DTW计算矩阵中的公共路径长度的步骤进一步包括：
[0021]在最佳路径中计算连续的从左上角延续到右下角的路径的各线段之和，以作为公共路径长度。
[0022]在一个实施例中，该方法中根据公共路径长度计算距离权重系数的步骤进一步包括：
[0023]距离权重系数的计算公式为
[0024][0025]式中，S
p
为最佳路径序列，Len(S
p
)为最佳路径序列的长度，S
c[i]为公共路径长度序列。
[0026]在一个实施例中，该方法中根据DTW距离和距离权重系数计算一次调频过程评估分数的步骤进一步包括：
[0027]以DTW距离和距离权重系数的乘积作为一次调频过程评估分数。
[0028]在一个实施例中，该方法中发电机组通过调度数据网与D5000电网调控系统交互。
[0029]在一个实施例中，该方法中发电机组的远程终端单元通过光纤/IEC104规约通信。
[0030]在一个实施例中，该方法中发电机组的电力系统同步相量测量装置通过光纤/IEEEC37.118.1规约通信。
[0031]在一个实施例中，该方法中发电机组内部通过网线/IEC104规约与AGC/一次调频装置通信。
[0032]在一个实施例中，该方法中并网点有功功率数据通过远程终端单元或远程终端单元返回至D5000电网调控系统。
[0033]在一个实施例中，该方法中计算发电机组一次调频过程有功功率响应的滞后时间
和调节时间，根据滞后时间和调节时间生成理想的有功功率响应曲线的步骤之前，方法还包括：
[0034]由省调发出一次调频进入远程扰动测试模式信号，并由场站在一预设时间内进行一次调频远程测试模式确认应答，进一步由省调发出一次调频扰动频率信号，并由场站进行一次调频扰动频率实测应答。
[0035]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种基于动态时间规整的发电机组一次调频评估装置。
[0036]在一个实施例中，该装置包括：理想曲线生成模块、实际曲线获取模块、DTW矩阵计算模块和一次调频评估模块；其中，
[0037]理想曲线生成模块，用于计算发电机组一次调频过程有功功率响应的滞后时间和调节时间，根据滞后时间和调节时间生成理想的有功功率响应曲线；
[0038]实际曲线获取模块，用于获得发电机组一次调频过程的实际的有功功率响应曲线，并归一化实际的有功功率响应曲线；
[0039]DTW矩阵计算模块，用于根据理想的有功功率响应曲线和实际的有功功率响应曲线分别得到理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列，根据理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列建立DTW计算矩阵，并计算DTW距离；
[0040]一次调频评估模块，用于搜索DTW计算矩阵中的最佳路径，根据最佳路径计算DTW计算矩阵中的公共路径长度，进一步根据公共路径长度计算距离权重系数，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，其特征在于，包括：计算发电机组一次调频过程有功功率响应的滞后时间和调节时间，根据所述滞后时间和所述调节时间生成理想的有功功率响应曲线；获得所述发电机组一次调频过程的实际的有功功率响应曲线，并归一化所述实际的有功功率响应曲线；根据所述理想的有功功率响应曲线和所述实际的有功功率响应曲线分别得到理想的有功功率响应序列和实际的有功功率响应序列，根据所述理想的有功功率响应序列和所述实际的有功功率响应序列建立DTW计算矩阵，并计算DTW距离；搜索所述DTW计算矩阵中的最佳路径，根据所述最佳路径计算所述DTW计算矩阵中的公共路径长度，进一步根据所述公共路径长度计算距离权重系数，并根据所述DTW距离和所述距离权重系数计算一次调频过程评估分数，以根据所述一次调频过程评估分数对所述发电机组一次调频过程进行评估。2.根据权利要求1所述的基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，其特征在于，根据所述滞后时间和所述调节时间生成理想的有功功率响应曲线的步骤进一步包括：所述理想的有功功率响应曲线的生成公式为式中，t为响应的时间，T＝t
s
‑
t
d
，t
s
为调节时间，t
d
为滞后时间。3.根据权利要求2所述的基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，其特征在于，计算所述理想的有功功率响应序列和所述实际的有功功率响应序列建立DTW计算矩阵，并计算DTW距离的步骤进一步包括：当所述理想的有功功率响应序列和所述实际的有功功率响应序列的长度均大于0时，首先计算所述理想的有功功率响应序列和所述实际的有功功率响应序列之间的序列距离，再计算所述DTW计算矩阵左邻、上邻、左上邻的最小值，以所述序列距离和所述矩阵左邻、上邻、左上邻的最小值之和作为所述DTW距离。4.根据权利要求3所述的基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，其特征在于，搜索所述DTW计算矩阵中的最佳路径的步骤进一步包括：从所述DTW计算矩阵的最后一个单元格起，依次比较并选取单元格左上邻、左邻、上邻的最小值，重复比较选取直至所述DTW计算矩阵的最左上角，以获得所述最佳路径。5.根据权利要求4所述的基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，其特征在于，根据所述最佳路径计算所述DTW计算矩阵中的公共路径长度的步骤进一步包括：在所述最佳路径中计算连续的从左上角延续到右下角的路径的各线段之和，以作为所述公共路径长度。6.根据权利要求5所述的基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，其特征在于，根据所述公共路径长度计算距离权重系数的步骤进一步包括：所述距离权重系数的计算公式为
式中，S
p
为最佳路径序列，Len(S
p
)为最佳路径序列的长度，S
c[i]
为公共路径长度序列。7.根据权利要求6所述的基于动态时间规整的发电机组一次调频评估方法，其特征在于，根据所述DTW距离和所述距离权重系数计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毓琦，高嵩，李军，刘恩仁，路宽，丁浩天，曲建璋，李元元，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：