[发明专利]一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法及装置

权利要求书

1.一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法，其特征在于，包括：

S1：将电网电路简化为单机模型系统，读取相应的电路参数，计算得到电网频率偏差变化率的表达式；

S2：设定电网频率偏差变化率为0并结合电网频率偏差变化率的表达式计算获得电网频率偏差峰值与电网扰动量之间的比例系数α；

S3：设定电网频率偏差变化率的表达式中的时间取值为0并结合电网频率偏差变化率的表达式计算获得电网频率偏差变化率的初始值与电网扰动量之间的比例系数β；

S4：根据比例系数α和β计算获得电网频率偏差峰值与电网频率偏差变化率的初始值之间的比值α/β；

S5：检测故障发生初始时刻的电网的频率偏差变化率并结合比值α/β计算获得电网频率偏差峰值；

其中，所述步骤S1具体包括：

S101：将电网电路简化为单机模型系统，读取单机模型系统中的单机惯性常数，系统负荷调节效应常数，发电机功频静特性系数以及调速器综合时间常数这四个电路参数；

S102：将电路参数代入单机模型系统的电网扰动造成电网频率变化的传递函数，计算获得电网频率偏差的时域解；

S103：根据电网频率偏差的时域解对时间进行求导计算，得到电网频率偏差变化率的表达式。

2.根据权利要求1所述的一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S201：设定电网频率偏差变化率为0，电网频率偏差变化率的表达式简化为频率偏差峰值的表达式；

S202：将频率偏差峰值的表达式除以电网扰动量表达式，获得电网频率偏差峰值与电网扰动量之间的比例系数α的表达式；

S203：读取相应参数并通过比例系数α的表达式计算获得比例系数α的具体数值。

3.根据权利要求1所述的一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S301：设定电网频率偏差变化率的表达式中的时间取值为0，电网频率偏差变化率的表达式简化为电网频率偏差变化率的初始值的表达式；

S302：将电网频率偏差变化率的初始值的表达式除以电网扰动量表达式，获得电网频率偏差变化率的初始值与电网扰动量之间的比例系数β的表达式；

S303：读取相应参数并通过比例系数β的表达式计算获得比例系数β的具体数值。

4.根据权利要求1所述的一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法，其特征在于，所述电网频率偏差变化率的表达式具体为：

其中，M为单机惯性常数，D为系统负荷调节效应常数，K为发电机功频静特性系数，T为调速器综合时间常数，ΔP_e为系统中的有功功率变化量，t为时间，

5.根据权利要求1所述的一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法，其特征在于，所述电网扰动造成电网频率变化的传递函数为：

其中，M为单机惯性常数，D为系统负荷调节效应常数，K为发电机功频静特性系数，T为调速器综合时间常数，Δω(s)为传递函数，ΔP_e(s)为阶跃扰动。

6.根据权利要求5所述的一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法，其特征在于，所述步骤S102具体包括：

设定系统有功功率的变化为阶跃扰动，则ΔP_e(s)＝ΔP_e/s；

对电网扰动造成电网频率变化的传递函数求解得到频率偏差的时域解为：

其中，

式中，ΔP_e为系统中的有功功率变化量，即外送直流功率的改变。

7.根据权利要求6所述的一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算方法，其特征在于，设定电网频率偏差变化率为0时，Δω_max＝αΔP_e；

设定电网频率偏差变化率的表达式中的时间取值为0时，

可得公式并根据此公式计算频率偏差峰值。

8.一种基于电网频率偏差变化率的偏差峰值计算装置，其特征在于，包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法的步骤。