[发明专利]一次调频性能的频域指标测试与评价方法

说明书

本发明涉及一种一次调频性能的频域指标测试与评价方法，包括：步骤S1：采集当频率波动幅值超过设定阈值时的频率和发电功率数据；步骤S2：根据采集的频率和发电功率数据辨识一次调频过程的传递函数模型；步骤S3：根据所辨识的一次调频传递函数模型，获得传递函数模型增益值和截止频率值；步骤S4：根据模型增益值和截止频率值输出评价结果。与现有技术相比，本发明仅用两个简单的频域指标来评价一次调频性能，突显了简单性和通用性，无论是核电站、水电站、燃煤电站或燃气电站，无论是区域电网、发电站或单元发电机组都适用。

技术领域

本发明涉及发电自动控制领域，尤其是涉及一种一次调频性能的频域指标测试与评价方法。

背景技术

电网频率是电网内的发电自动控制系统必须控制好的电源电能质量参数之一。电网频率控制任务可细分为一次调频、二次调频和三次调频三项任务，而一次调频则是关系到电网安全的最基本和最重要的一项。每当局部的区域电网跳闸或者接入时，或者是用电负荷骤降或骤升时，将引起危及电网安全的电网频率大幅波动；发电自动控制系统的一次调频任务就是快速调整区域电网或发电站或单元发电机组的发电有功功率，有效抑制电网频率波动。所以，区域电网或发电站或单元发电机组的一次调频性能是影响电网频率控制质量的关键因素之一。为了能确保电网安全和频率控制质量符合预期要求，以便及时补充一次调频备用容量和及时改进单元发电机组的一次调频能力，非常需要一种能够及时掌握区域电网或发电站或单元发电机组的一次调频性能的技术方法。但是，目前已有的测试和评价区域电网或发电站或单元发电机组的一次调频性能的技术方法都存在一些不理想的问题；诸如，通用性差、实时性差、测试条件苛刻、评价技术复杂而难以实施、评价过细过窄而缺乏整体性、人为主观因素过多参杂，等等。因此，开发一种简单、通用和易于实施的一次调频性能测试和评价技术已成为当前一次调频技术研究领域的热点研究课题之一。

一次调频是电网中的自动控制系统面对电网频率大幅波动迅速响应的一种专项控制行为。它的响应特性，既与各级自动控制装置特性相关，又与用电网络特性相关。因而使得一次调频性能的测试和评价问题成为一项难以完美解决的研究课题。如果按照从每个所涉及的具体装置的机理模型研究入手的思路来研究，将陷入因机理模型参数未知或多变而无法计算的困境。如果按照挖掘实际采集的运行大数据的思路来研究，又有信息来源复杂、无效数据众多和因果关系不明确的分析难的困境。如果按照实施专项的一次调频性能试验的思路来研究，虽是更直接和更有效的测试手段，但是也需要一定的试验条件并不满足随时在线实施的要求，所以有不能及时反映当前一次调频性能的明显缺点。总之，关于一次调频性能的测试和评价的研究已经有了不少有价值的成果，但是仍缺少公认的通用技术方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种一次调频性能的频域指标测试与评价方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种一次调频性能的频域指标测试与评价方法，包括：

步骤S1：采集当频率波动幅值超过设定阈值时的频率和发电功率数据；

步骤S2：根据采集的频率和发电功率数据辨识一次调频过程的传递函数模型；

步骤S3：根据所辨识的一次调频传递函数模型，获得传递函数模型增益值和截止频率值；

步骤S4：根据模型增益值和截止频率值输出评价结果。

所述步骤S1中的设定阈值为预设的一次调频死区限值。

所述步骤S2具体为：利用粒子群优化算法辨识一次调频过程的传递函数模型。

所述步骤S3具体包括：

步骤S31：根据所辨识的一次调频传递函数模型，获得传递函数模型增益值；

步骤S32：对所辨识的一次调频传递函数模型进行伯德图分析，得到截止频率值。