[发明专利]适用于现代大电网频率响应的时域解析方法与系统

权利要求书

1.一种适用于现代大电网频率响应的时域解析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在经典系统频率响应模型的基础上，构建适用于含有火电、水电、新能源发电的大电网的通用频率响应模型；

步骤2、根据实测大电网的动态和稳态数据，唯一确定所述的通用频率响应模型的所有参数；

步骤3、通过拉普拉斯反变换，获得大电网频率响应的时域解析。

2.根据权利要求1所述的适用于现代大电网频率响应的时域解析方法，其特征在于，在经典系统频率响应模型的基础上，建立适用于大电网的通用频率响应模型，包括：

步骤11、在经典系统频率响应模型SFR的基础上，采用标准的二阶传递函数G_m(s)替代经典系统频率响应模型SFR原动机及调速器等效模型，以适用于大电网；其中标准的二阶传递函数的表达如下：

式中，a₀、a₁、b₀、b₁为标准的二阶传递函数的系数，△P_m为电网功率的缺额；△f为电网频率响应，s为拉普拉斯算子；

步骤12、得到大电网通用频率响应模型G(s)，也即电网频率响应△f与电网功率扰动△P_d之间的通用传递函数：

式中，A₀、A₁、A₂、A₃、B₀、B₁为大电网通用频率响应模型G(s)的系数，H为电网等效惯量，D为电网等效阻尼系数，K_G为发电机等效调频系数。

3.根据权利要求2所述的适用于现代大电网频率响应的时域解析方法，其特征在于，所述根据实测大电网的动态和稳态数据，唯一确定通用频率响应模型的所有参数，包括：

步骤21：根据实测大电网的稳态数据，即其中的稳态功率扰动△P_d∞和稳态频率偏差△f_∞，

获得所述大电网通用频率响应模型G(s)中的系数A₃；

步骤22：根据实测的大电网的动态数据，即功率扰动和频率响应的动态数据，采用最小二乘法来估计大电网通用频率响应模型G(s)中的其余的系数θ，获得：

θ＝[A₀，A₁，A₂，B₀，B₁]^T

式中，下标c表示采用通用频率响应模型G(s)计算所得频率动态响应数据，下标a表示实测所得即功率扰动和频率响应数据，N表示实测所得即功率扰动和频率响应数据的总量。

4.根据权利要求3所述的适用于现代大电网频率响应的时域解析方法，其特征在于，所述通过拉普拉斯反变换，获得大电网频率响应的时域解析，包括：

步骤31：对大电网功率缺额△P_d(t)进行拉普拉斯变换，获得大电网系统频率响应的复频域表达：

式中，ε(t)为单位阶跃函数；

步骤32：对△f(s)进行拉普拉斯逆变换，获得系统频率响应的时域解析公式△f(t)：

式中，C₀、C₁、C₂、T₁、T₂、ω₂、θ为大电网系统频率响应的复频域表达的参数，由拉普拉斯逆变换计算获得，t为时间。

5.一种适用于现代大电网频率响应的时域解析系统，其特征在于，包括：

用于在经典系统频率响应模型的基础上，构建适用于包含了火电、水电、新能源发电的大电网的通用频率响应模型的模块；

用于根据实测大电网的动态和稳态数据，唯一确定所述的通用频率响应模型的所有参数的模块；

用于通过拉普拉斯反变换，获得大电网频率响应的时域解析的模块。