[发明专利]一种异步电网频率调控质量的评价方法及系统

说明书

本发明涉及一种异步电网频率调控质量的评价方法及系统，属于电力系统安全稳定监控技术领域。该方法先利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长将预设时间划分形成若干时段，形成系统频率数据库；根据得到的系统频率数据库，计算每个时段的频率误差指标和频率波动指标；根据设定的频率误差参考值、频率波动参考值、频率合格率考值，计算预设时间频率合格频率，从而判定预设时间段系统频率调控是否合格，并输出判定结果。本发明可有效评价单位时段内异步电网系统频率的调控质量，并根据统计得到的单位时段频率误差指标和频率波动指标来评价异步电网频率的调控情况，为调频工具参数设置提供决策辅助，保证电网正常安全运行。

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定监控技术领域，具体涉及一种异步电网频率调控质量的评价方法及系统。

背景技术

频率作为衡量电能质量的基本指标之一，是电力系统的重要参数。频率质量是电能质量的重要组成部分，其优劣直接影响电力系统和用户设备的正常运行。近年来随着国民经济和电力系统的快速发展，用户和电力系统和对频率质量的要求也随之提高。

频率调控质量评价标准方面，现代电力系统通常采用3种标准来评价区域电网的调频性能，分别是A1/A2标准、CPS(CPS1/CPS2)标准和DCS标准，南方电网主要采用CPS标准评价同步互联区域电网的联络线交换功率控制及频率控制性能。频率调控指标方面，目前电力系统主要采用频率合格率指标评价电网频率的分布范围。

云南电网在2016年与南方电网主网通过直流线路异步互联后，形成了高比例直流外送型省级异步电网，从南方电网局部频率调节区转变为独立调频区，AGC控制模式由TBC(Tie-line Load Frequency Bias Control)模式调整至FFC(Flat Frequency Control)模式。实际运行中，由于系统惯性大幅下降，频率质量较异步前有所降低，存在频率超调和频率波动方面的新问题。评价标准方面，由于南方电网主网频率与云南电网频率不再一致，CPS标准不再适合评价云南电网的调频性能，频率调控指标方面，频率合格率指标无法表征频率波动的快慢程度，无法进一步衡量异步联网后存在的频率超调和频率波动方面问题。因此，亟需提出能表征单位时段段内频率波动程度的新指标，进一步形成表征异步电网频率调控质量的新评价方法，为制定合理的调频方式提供支撑，从而实现异步电网频率调控效果的整体优化。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有标准及技术的空缺，针对高比例直流外送型省级异步电网存在频率超调及波动方面问题，提出表征波动程度的频率波动指标，并进一步提出一种基于电网频率波动指标和误差指标的异步电网频率调控质量评价方法和系统。本发明评价方法及系统可有效评价单位时段内异步电网系统频率的调控质量，并根据统计得到的单位时段段内频率误差指标和频率波动指标来评价异步电网频率的调控情况，为调频工具参数设置提供决策辅助，保证电网正常安全运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种异步电网频率调控质量的评价方法，包括如下步骤：

步骤(1)，利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

步骤(2)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率误差指标α_i，频率误差指标为单位时段内系统频率偏离额定频率的偏差的均方根，计算方法如式(1)；

式中：f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，f_e为额定频率50Hz，m为给定单位时段T_i内秒数；