[发明专利]一种电力系统频率小扰动稳定性的判定方法及系统

说明书

本发明公开了一种电力系统频率小扰动稳定性的判定方法及系统，包括：建立系统频率响应分析模型；获取电力系统运行数据，并基于所述电网运行数据和系统频率响应分析模型，确定模型参数；判断所述模型参数是否满足预设代数关系，获取第一判断结果；根据所述第一判断结果确定稳定性判据，并基于所述稳定性判据确定电力系统频率小扰动稳定性。本发明基于判断所述模型参数是否满足预设代数关系来选择稳定性判据，能够避免对所有情况都进行详细判稳，提高计算速度；通过电力系统频率小扰动的稳定性判据，可以避免开展长时间的机电暂态仿真，快速判别系统的小扰动稳定性，应用快捷方便。

技术领域

本发明涉及电力系统分析技术领域，并且更具体地，涉及一种电力系 统频率小扰动稳定性的判定方法及系统。

背景技术

电力系统频率小扰动稳定性的常用判稳方法主要有代数判据法、根轨 迹法和波特图判据、机电暂态仿真等。其中代数判据法通常用于低阶系统 的稳定性判别，优点是可得到用参数符号表示的稳定性判据，方便分析各 参数变化趋势对稳定性的影响。

代数判据法首先需要建立实际工程控制系统的传递函数模型。目前在 系统频率特性分析中广泛采用系统频率响应模型(System Frequency Response，SFR)，针对火电系统，其求解得到的系统频率时域解析解，阻 尼系数恒为正，无法体现系统振荡问题。原因在于SFR模型中只保留了发 电机再热时间常数和同步机惯性时间常数，其成立的前提是这两个时间常 数远大于其他滞后环节的时间常数，因此作为主导时间常数被保留，这在 传统以同步机为主导的电力系统中是成立的，但是在高比例新能源电力系 统中，系统的等值惯性时间随着同步机开机占比的压减而减小，特别是在 研究频率振荡问题时，需要改进SFR模型，保留必要的积分和滞后环节时 间常数。

针对以上问题，亟需提出一种电力系统频率小扰动稳定性的判定方 法。

发明内容

本发明提出一种电力系统频率小扰动稳定性的判定方法及系统，以解 决如何快速准确地确定电力系统稳定性的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电力系统频 率小扰动稳定性的判定方法，所述方法包括：

建立系统频率响应分析模型；

获取电力系统运行数据，并基于所述电网运行数据和系统频率响应分 析模型，确定模型参数；

判断所述模型参数是否满足预设代数关系，获取第一判断结果；

根据所述第一判断结果确定稳定性判据，并基于所述稳定性判据确定 电力系统频率小扰动稳定性。

优选地，其中所述基于所述电网运行数据和系统频率响应分析模型， 确定模型参数，包括：

其中，p为系统开机负荷容量比；S_GNi为第i个机组的并网同步机容量； S_L为负荷容量；T_j为发电机平均惯性时间常数；T_ji为第i个机组的惯性时 间常数；R为等效发电机调差系数；R_i为第i个机组的发电机调差系数；X 表示调速器等效参数，包括：油动机比例系数K_m、油动机开启/关闭时间常 数T_m、油动机行程反馈环节时间常数T_L、高压缸功率比例F_HP、再热器时间 常数T_RH和蒸汽容积时间常数T_CH；n为机组的数量。

优选地，其中所述预设代数关系包括：

T_RH＞T_CH＞T_L，