[发明专利]电力电子接入电力系统调频能力在线评价方法及系统

权利要求书

1.一种电力电子接入电力系统调频能力在线评价方法，其特征在于：包括如下步骤：

基于电力系统当前运行方式系统调频能力特征量采用系统单机等值模型参数预测模型获得当前运行方式系统单机等值模型预测参数，通过预测参数预测得到频率安全预想故障下系统最高或最低频率、最高或最低频率时刻和稳态频率，通过预测得到的系统最高或最低频率、最高或最低频率时刻和稳态频率进行电力电子接入电网系统调频能力在线评价，得到系统调频能力在线评价结果；

判断当前时间与上一次进行频率安全预想故障仿真计算的时间间隔是否大于设定值，若大于则进行当前运行方式频率安全预想故障的仿真计算，得到当前运行方式频率安全预想故障下的系统最高或最低频率、最高或最低频率时刻和稳态频率，与预测得到的系统最高或最低频率、最高或最低频率时刻和稳态频率进行比较，若三者中任一差值大于预先设定值，则将当前运行方式加入历史运行方式样本集合中重新进行参数预测模型训练；若小于等于则结束本方法；系统单机等值模型参数预测模型训练过程为：

1)通过求解优化函数获得电力系统历史运行方式样本集合中各个样本对应的系统单机等值模型参数；

2)选择所述样本集合中各个样本的系统调频能力特征量，结合各个样本对应的系统单机等值模型参数进行预测模型训练，得到系统单机等值模型参数预测模型；

所述优化函数为：

式中，M为单机等值模型参数中的等值发电机组的惯量，R为单机等值模型参数中等值发电机调速器调差系数，T为单机等值模型参数中等值发电机调速器的等效时间常数，D_T为总阻尼系数，N_f为频率安全预想故障集中的故障数，j为故障序号，j＝1,2…N_f；η_j为第j个频率安全预想故障频率安全裕度；f'_H.L.j为第j个频率安全预想故障时域仿真得到的系统最高或最低频率，f_H.L.et.j为根据系统单机等值模型估算的第j个频率安全预想故障最高或最低频率，t’_H.L.j为第j个预想故障时域仿真得到的系统最高或最低频率时刻，t_H.L.et.j为根据系统单机等值模型估算的第j个频率安全预想故障最高或最低频率时刻；f'_ss.j为第j个预想故障时域仿真得到的系统稳态频率，f_ss.et.j为根据系统单机等值模型估算的第j个频率安全预想故障系统稳态频率；k₁、k₂和k₃为多目标优化权重系数；

频率安全预想故障仿真计算得到的所述系统最高或最低频率为系统惯性中心频率的最高值或最低值，系统惯性中心频率计算公式为：

式中，为系统惯性中心频率；J_i,ω_i分别为第i台同步发电机组惯量、转速；N为同步发电机台数，i为同步发电机序号，i＝1,2…,N；

t_H.L.et.j计算公式为：

其中，

f_H.L.et.j计算公式为：

其中，f_e为系统额定频率；K为故障后系统损失功率或过剩功率的标么值；t＝t_H.L.et.j；

f_ss.et.j计算公式为：

其中，P为故障后系统损失功率或过剩功率标么值的基准值；

所述通过预测参数预测得到频率安全预想故障下系统最高或最低频率、最高或最低频率时刻和稳态频率，具体为：

通过预测参数预测的频率安全预想故障下最高或最低频率时刻t'_H.L.et.j计算公式为：

其中，

通过预测参数预测的频率安全预想故障下系统最高或最低频率f'_H.L.et.j计算公式为：

其中，f_e为系统额定频率；K’为故障后系统损失功率或过剩功率的标么值；t’＝t’_H.L.et.j；

通过预测参数预测的稳态频率f'_ss.et.j计算公式为：

其中，P’为故障后系统损失功率或过剩功率标么值的基准值；当前运行方式系统单机等值模型预测参数包括：M'、R'、T'、D_T'，M'为当前运行方式系统单机等值模型预测的发电机组的惯量，R'为当前运行方式系统单机等值模型预测的发电机调速器调差系数，T'为当前运行方式系统单机等值模型预测的发电机调速器的等效时间常数，D_T'为当前运行方式系统单机等值模型预测的总阻尼系数。