[发明专利]特高压大功率缺失下互联电网一次频率响应能力评价方法

权利要求书

1.一种特高压大功率缺失下互联电网一次频率响应能力评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：建立火电机组频率响应仿真模型，包括以下步骤：

步骤A1：建立发电机负荷模块仿真模型；

所述的步骤A1具体采用以下方法：在忽略机组损耗的情况下,负荷功率变化量ΔP_D应等于发电机发电功率发电功率变化量ΔP_e,即ΔP_D＝ΔP_e；因此通过由电网负荷波动而产生的频率变化Δf乘以调差系数D来模拟负荷的频率调节特性，叠加后的输入功率再经发电机的惯性环节模拟发电机的机械惯性，最后输出负荷的频率变化Δf；即发电机——负荷模块的仿真模型为

其中：D为单位频率调节特性，取值范围1～2；Pm为机械功率；H为发电机惯性常数，取值范围为3～6；

步骤A2：建立调速器负荷模块仿真模型；

所述的步骤A2具体采用以下方法：

假设己全部补偿了蒸汽阀门的高度非线性，并且忽略了凸轮结构的非线性，则由电网负荷波动而引起的频率变化量Δf乘以调差系数的倒数1/R完成对蒸汽阀门开度的控制；即调速器负荷模块仿真模型为：

其中：R为调差系数，取值范围4～5％，R＝5％表示5％的频率变化将会引起蒸汽阀门位置100％的变化；P_sp为功率增量给定值，取值1；Δf为机组的频率变化量；T_G为调速器时间常数；ΔP_V为蒸汽流量；

步骤A3：建立汽轮机负荷模块仿真模型；

所述的步骤A3具体采用以下方法：

汽轮机通过改变蒸汽阀门的开度，使得蒸汽流量ΔP_V发生变化，进而导致其输出机械功率Pm发生变化，从而改变发电机组的发电功率；在可再热式汽轮机中,经过高压气缸段的蒸汽没有直接送往中压气缸段，而是被返回锅炉，由再热器处理后才被送到中压气缸段，通过再热处理提高了火电机组汽轮机输出机械功率Pm，因此汽轮机负荷模块仿真模型可表示为

其中：F_H为由涡轮机产生的功率比例，F_H取值范围0.25～0.3；T_R为再加热时间常数，取值范围6～12；K_m为功率转化率，取值范围0.9～0.95；P_m为机械功率；

步骤A4：根据步骤A1、A2和A3建立火电机组频率响应仿真模型；

步骤A4中所述的火电机组频率响应仿真模型为：

步骤B：建立联络线模块仿真模型；

步骤B1：计算联络线功率P_T；

联络线功率P_T的计算公式为：

其中：U₁和U₂为联络线两端电压；X_T为联络线电路电抗；δ₁₀和δ₂₀为联络线两端电压角；

步骤B2：整理联络线功率P_T的计算公式：

将联络线功率P_T的计算公式进一步整理得：

其中：Δf_A为事故区的频率变化值；Δf_B为支援区的频率变化值；

步骤B3：定义联络线同步系数T；

定义T为联络线同步系数，联络线同步系数T的计算公式如下：

将联络线同步系数T代入步骤B2所述的整理后的联络线功率P_T计算公式，并进行拉普拉斯变化可得：

步骤C：利用步骤A的火电机组频率响应仿真模型和步骤B的联络线模块仿真模型建立两区域互联电网的仿真模型；

步骤D：利用步骤C的两区域互联电网的仿真模型构建互联电网动态频率响应能力评价指标；

所述的步骤D包括以下步骤：

步骤D1：定义两区域互联电网的仿真模型中发电机组的一次调频的效果；

步骤D2：根据两区域互联电网的仿真模型中发电机组的一次调频的效果，定义发电机组一次调频性能的评价指标PFRC；

步骤D3：计算发电机组一次调频性能的评价指标PFRC。