[发明专利]电力系统的频率特性推断方法和装置及其应用

说明书

本发明涉及电力系统的频率特性推断方法和装置，特别是，涉及获取发电机和调速机的在线信息，由此推断适应电力系统的频率特性的技术及其应用。

在电力系统的运行中，供需不平衡量与频率偏差有密切关系。一般，把该供需不平衡量与频率偏差的关系叫做系统的频率特性。在电力系统的调度和运行操作等中，必须掌握其频率特性。

例如，提高在频率稳定化装置中的频率特性的利用。即，为了对因某种状态的急剧变化而引起的频率变动，在适当范围内校正频率，需要迅速地按照适当量的电源限制或负荷限制，消除供需不平衡。这时，为吸收频率的变动，就必须计算供需不平衡消减量，掌握控制对象的电力系统的频率特性。因此，在现有的频率稳定化装置中，基于经验上的频率特性的推断值对控制对象的电力系统进行设定。

另外，电力系统的频率特性不仅在频率稳定化装置中，例如电力系统事故的复原操作时的频率监视中也需要，即使在这样的情况下，在现有的装置中，使用着经验上得出的频率特性调节值。

例如，倘采用示于JP-B7-108063的装置，作为分离系统的频率稳定化装置的例子，把设想的分离系统模型化为一发电机一负荷，各自设定的发电机和负荷的经验上的频率特性系数。

但是，根据现有的技术，由于没有考虑到伴随运行变化而来的发电机或负荷状态的改变，其频率特性系数也改变了，所以在提高频率稳定化控制的控制精度方面受到限制。

特别是，由于发电机的频率特性是整个系统的频率特性的主要因素，故在期望把发电机的构成设想在运转状态变化大的系统分离运行等情况下，推断发电机构成的总的动态电力系统的频率特性。

尽管，采用记载于JP-A4-140022的装置，虽然已作成了使电力系统的频率特性适应于供需状态，但是由于没有考虑到作为频率特性主要因素的各发电机的运转状态的变化，是依存于电力系统的频率其本身的实际测量的结果，就存在对于断开电源等的发电机供需状态急变，难以适应的问题。

作为本发明要解决的课题，在于提供一种根据电力系统的供需状态来推断电力系统的频率特性的方法和装置。

电力系统的频率特性，虽然依存于发电机的频率特性和负荷的频率特性，但由于对发电机施加调速控制，故发电机的频率特性是关键性的。可是，在合并需要一侧的状态推断整个负荷的频率特性中，观测全部负荷的运行状态由于必须推断各个特性，故难以实现。因此，只能根据现有的这样的统计处理作出推断。但是，要推断发电机的频率特性，就涉及有关必要的信息，例如系统内并联起来的发电机及设置于该发电机上的调速机的结构和运转状态的信息，由在线很容易进行观测。

为了达到上述目的，根据本发明的一种方式的电力系统频率特性推断方法，包括以下多个步骤：把对频率偏差的发电机输出调整的灵敏度系数，例如把比例常数(1/δ)定义为该发电机的频率特性系数；以电力系统的输出可调整的发电机群为整体，求出该发电机群的频率特性系数；求出该发电机的额定输出对整体发电机额定输出所占比率与各个发电机的频率特性系数相乘的结果，把有关全部发电机进行相加的结果作为整体的频率特性系数；以及根据不同的供需状态求出的输出可调整的发电机群实施上述步骤的办法，推断对电力系统的整体供需状态即供需不平衡量的频率特性。

也就是，因相对于频率偏差的发电机输出调整的灵敏度特性，基本上与发电机的频率特性相当，故把发电机的输出调整灵敏度系数确定为该发电机的频率特性系数。而且，简单地，采用对属于电力系统的多台发电机的频率特性系数进行相加的办法，就可以求出由该多台发电机组成的发电机群的频率特性系数。但是，若发电机的额定输出有差别，则实际的输出调整量不同，因而使频率特性受到的给予率也不同。因此，采用在发电机的频率特性系数上加上输出与该发电机的额定相应的加权，求出由属于电力系统的多台发电机组成的发电机群的频率特性系数的办法，就可以适当地求出发电机群的频率特性系数。

这时，例如，对有关输出可调整全部发电机，合计发电机的频率特性系数与额定输出相乘后的值，把该合计值除以发电机群的总输出量，可求出发电机群的频率特性系数。

这样以来，采用在推断的发电机群的频率特性系数上加上负荷整体的频率特性系数的办法，求出电力系统整体的频率特性系数。该电力系统整体的频率特性系数是加上供需不平衡量与频率偏差之间关系的系数，并以分段函数示出。