[发明专利]一种抽水蓄能机组调速系统建模系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统仿真建模技术领域，特别涉及一种抽水蓄能机组调速系统建模系统及方法。

背景技术

电网的频率稳定性是衡量电网安全稳定水平的重要指标之一，随着电网互联规模逐步扩大，频率稳定问题影响范围呈扩大化趋势。而调速系统模型则是电力系统频率稳定、小干扰稳定性分析的基础。近年来，随着仿真分析工作的深入，电网四大参数的建模工作受到广大电力科技工作者的极大重视。作为对频率稳定有显著影响的调速器模型参数亦成为运行人员关注的焦点。2012年国家电网公司颁布了新的调速系统建模导则，该导则提出了针对调速系统进行分环节构建，最后进行开环、闭环校核的研究路线，这对调速系统模型的实用化具有指导性意义。

近些年来，调速系统建模分析工作受到广泛重视。原动机及调速系统作为四大元件参数之一，在电网仿真计算中作用非常显著。在传统机电暂态仿真时间框架下，由于调速系统的慢动态特性，其作用不明显，随着特高压交直流线路建设进程逐步推进，全国联网趋势逐步迈进，电网频率稳定问题尤其是中长期频率稳定问题受到业界广泛关注。在电力系统中长期稳定性分析中，调速系统模型及其参数发挥着至关重要的作用，个别关键参数的设置可能影响局部电网频率变化特性甚至将频率的变化传导到全网，引发一系列的消极后果。传统电力系统仿真主要依托发电机组参数、励磁系统参数、线路参数等开展分析工作，调速系统参数采用典型值替代。2012年6月，国家电网公司颁布了新的原动机及其调速器建模试验导则——《同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则（DL/T 1235-2013）》，以此为契机，各地开展了基于实测的调速系统建模工作，运行方式主要采取手动方式建立，然而随着电网互联规模逐渐扩大，电网仿真计算工作受到大家重视。

为保障电网的安全稳定运行和健康快速发展，电力公司应建立强有力的技术支撑，能随时应对电网中出现的问题或者隐患，分析电网的薄弱环节，提供有效解决措施。电力系统互联进程逐步推进迫切需要获得以下支持：一方面对仿真模型结构的研究不足，基于实测电网仿真模型有待完善；另一方面在仿真分析过程中，未考虑或者针对模型进行简化处理，影响仿真精度。

目前调速系统实测建模工作存在以下不足：

（1）主要侧重于对模型的构建，尚缺少对现场数据的分析；

（2）静态试验、动态试验辨识所得模型参数可能存在差异，针对这种差异缺少行之有效解决方法；

（3）调速控制系统模型种类较为缺乏，难以实现对现场各种模型的精确描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抽水蓄能机组调速系统建模系统及方法，该系统及方法有利于快速、准确地对抽水蓄能机组调速系统进行实测建模。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种抽水蓄能机组调速系统建模系统，包括：

调速系统控制逻辑参数辨识模块，用于对调速系统控制逻辑PID环节比例系数K_P、积分系数K_I进行辨识，并输出给参数整体优化模块等待优化；

主配压阀模型辨识模块，用于对主配压阀参数进行辨识，并输出给参数整体优化模块等待优化，所述主配压阀参数包括主配压阀积分时间常数T_y1和主配压阀反馈时间常数T_R1；

主接力器模型辨识模块，用于对主接力器参数进行辨识，并输出给参数整体优化模块等待优化，所述主接力器参数包括主接力器放大系数K_C、主接力器积分时间常数T_y和主接力器反馈时间常数T_R2；

功率-开度转换关系辨识模块，用于对功率与开度之间的线性关系系数a 、b进行辨识，并输出给参数整体优化模块等待优化；

原动机模型辨识模块，用于在已知执行机构模型参数，即主配压阀参数和主接力器参数的前提下，对原动机参数T_W进行辨识；

发电机组模型辨识模块，用于在已知执行机构模型参数、原动机参数的前提下，对发电机组参数e_n、T_j进行辨识；