[发明专利]一种计及资源动作速度的紧急频率控制方法及系统

权利要求书

1.一种计及资源动作速度的紧急频率控制方法，其特征在于，包括：

确定发生高频故障后需要切除的系统过剩功率；

基于预先构建的有功动作速度模型，计算动作时间内通过紧急频率控制资源切除系统过剩功率的最大有效有功动作量；

通过比较所述最大有效有功动作量与系统过剩功率之间的大小，制定计及资源动作速度的紧急高频控制策略，并采用相应策略控制系统频率至目标控制峰值范围内；

通过下式确定系统发生高频故障后需要切除的系统过剩功率：

式中，P_a(t_m)为系统过剩功率，H为发电机组的惯性时间常数，f₀为系统额定频率，Δf_m为系统频率的偏差值，ΔP_m(t)为一次调频调节的机械功率，P_a(t)为系统过剩功率；D为系统的阻尼系数；

基于预先构建的有功动作速度模型，计算动作时间内通过紧急频率控制资源切除的最大有效有功动作量包括：

基于系统频率的偏差值，计算故障发生时刻系统频率达到目标控制峰值的时间；

根据所述故障发生时刻系统频率达到目标控制峰值的时间定义动作时间；

将所述动作时间和紧急频率控制资源的调节信号量最大值代入预先构建的有功动作速度模型，计算动作时间内通过高压直流输电系统与快关汽门切除系统过剩功率的最大有效有功动作量；

通过下式确定故障发生时刻系统频率达到目标控制峰值的时间：

式中，α、A_m、φ、Ω均为发电机组惯性时间常数，且K_s表示系统的频率调节效应系数，且K_S＝K_L+K_G；K_G表示发电机组的频率调节效应系数，K_L表示负荷的频率调节效应系数，T_g为发电机组惯性时间常数，T_f为系统频率下降的时间常数，且T_s为系统的惯性时间常数，ΔP_oLo为系统初始过负荷量，系统频率的偏差值Δf_m＝f_m-f₀中的f_m为系统频率，f₀为系统额定频率；

所述有功动作速度模型包括如下的计算式：

式中，ΔY为调度中心传递的调节信号量；T_a为信号传递的时间常数，f₁，f₂，f₃分别为汽轮机高、中、低压缸的稳态输出功率占总的输出功率的百分比，T_CH为高压蒸汽容积时间常数，T_RH为中间再热蒸汽容积时间常数，T_CO为低压蒸汽容积时间常数，s为快关汽门有功功率变化量与调节信号量之间的传递函数，k_dc为高压直流输电系统的调节系数，T_dc为高压直流输电系统的惯性时间常数，ΔP_dc为高压直流输电系统的有功功率支援量，s'为高压直流输电系统的有功功率支援量与调节信号量之间的传递函数，s”为发电机组有功功率变化量与调节信号量之间的传递函数，ΔP_ct为发电机组的切机容量，k_c为切机信号的增益，τ₀为发电机组的延迟时间；

所述通过比较最大有效有功动作量与系统过剩功率之间的大小，制定计及资源动作速度的紧急高频控制策略包括：

若系统过剩功率未超过动作时间内通过高压直流输电系统与快关汽门切除系统过剩功率的最大有效有功动作量，则根据高压直流输电系统与快关汽门的可调容量按比例切除系统过剩功率；

若所述系统过剩功率大于最大有效有功动作量，则切除出力与系统过剩功率相近的发电机组，并将切除发电机组后的剩余有功功率与最大有效有功动作量进行比较；

若切除发电机组后的剩余有功功率未超过所述最大有效有功动作量，则根据高压直流输电系统与快关汽门的可调容量按比例切除所述切除发电机组后的剩余有功功率；若切除发电机组后的剩余有功功率大于所述最大有效有功动作量，则切除出力大于所述切除发电机组后的剩余有功功率的发电机组。