[发明专利]一种电力系统频率偏移安全性的控制方法

权利要求书

1.一种电力系统频率偏移安全性的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1)：根据可控节点的评价指标选择参与频率紧急控制的节点；

所述步骤1)包括如下步骤：

1.1)：在初始状态的系统上逐一对各可控节点i施加相同的有功功率控制量ΔP_i＝ΔP_c，ΔP_c为预设的有功功率控制量，计算各可控节点i的评价指标PI_i；

1.2)：按照评价指标PI_i从大到小对各节点排队，当f_cr＜f_N时，按顺序选取评价指标为正的负荷节点参与紧急控制；当f_cr＞f_N时，按顺序选取评价指标为正的发电机节点参与紧急控制；

所述评价指标PI_i，计算公式如下：

其中，ΔP_i为施加在控制节点的有功功率控制量，η₀为控制量施加之前系统的频率偏移安全裕度，η₁为控制量施加之后系统的频率偏移安全裕度；

频率偏移安全裕度η，计算公式如下：

根据f_cr和额定频率f_N之间的关系，分别考虑两种情况：

1.当f_cr＜f_N时：

1-1：求取频率的移动平均曲线的最小值

1-2：计算频率偏移安全裕度η：

2.当f_cr＞f_N时：

2-1：求取频率的移动平均曲线的最大值

2-2：计算频率偏移安全裕度η：

式中，f_cr为给定频率偏移门槛值，f_N为额定频率值；

步骤2)：基于多项式函数拟合法求取紧急控制功率调节量和功率调节方案。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统频率偏移安全性的控制方法，其特征在于：所述步骤2)包括如下步骤：

2.1)：令k＝1，即第一次功率调节量ΔP⁽¹⁾＝ΔP_M，ΔP_M为所选取控制节点的最大可调节量之和，计算此时系统的频率偏移安全裕度η₁；

2.2)：若η₁＜0，则输出计算结果：最终功率调节量ΔP^*＝ΔP⁽¹⁾＝ΔP_M，与其对应的功率调节方案为所选取的全部控制节点均达到最大可调节量，控制失败，系统退出；

2.3)：若η₁≥0，将采用多项式函数拟合法来确定所需的功率调节量；

所述步骤2.3)包括步骤：

2.3.1)：令k＝k+1，计算第k次的功率调节量ΔP^(k)，k≥2，分为如下两种情况：

2.3.1.1)：当k＝2时，采用一次函数进行拟合：

式中，η₀对应于功率调节量为零时系统的频率偏移安全裕度，而η₁对应于步骤2.1)中功率调节量为最大可调节量之和时系统的频率偏移安全裕度；

2.3.1.2)：当k≥3时，采用二次函数进行拟合:

ΔP^(k)＝ΔP^(k-1)-a·(η_k-1)²-b·η_k-1 (7)

式中，频率偏移安全裕度参数a和b的计算公式如下:

式中，η_k-3、η_k-2、η_k-1分别为功率调节量ΔP^(k-3)、ΔP^(k-2)、ΔP^(k-1)施加之后系统的频率偏移安全裕度；

2.4)：求取与ΔP^(k)相对应的功率调节方案，即将功率调节量ΔP^(k)按如下原则分摊到参与频率紧急控制的各节点中：

2.4.1)：按步骤1.2)中评价指标的排列顺序进行分摊，优先调节排在前面的节点，当其达到最大可调量时，依次调节排在下一位的节点；

2.5)：所有实际参与频率紧急控制节点的功率调节量之和等于ΔP^(k)；

2.6)：针对与ΔP^(k)对应的功率调节方案，计算系统的频率偏移安全裕度η_k；

2.7)：如果|η_k|≤η_th，η_th为预设的阈值，则终止计算，并输出计算结果:最终调节量ΔP^*＝ΔP^(k)和其对应的功率调节方案；

2.8)：反之，则有|η_k|＞η_th，将回到步骤2.3.1)进行迭代计算。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统频率偏移安全性的控制方法，其特征在于：所述ΔP_c＝10MW，η_th＝0.005。