机组频率振荡机理仿真分析方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及一种火电机组控制，是一种机组频率振荡机理仿真分析方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、近年来，随着交直流混联电网的运行和大规模新能源的并网消纳，电网系统易发生低频功率振荡、次/超同步振荡，严重时会影响电网的安全运行。在这些已发生的低频功率振荡中，有些被认定为系统弱阻尼引起的负阻尼(弱阻尼)振荡，而有些是低频强迫功率振荡。

2、但在更多的该类振荡事件分析过程中，电网工作人员认为是机组一次调频引起的振荡，热工人员则认为一次调频不可能引起机组振荡，由此不能通过一种通用且标准的方法准确分析机组振荡机理，及时进行机组振荡机理反馈。

技术实现思路

1、本发明提供了一种机组频率振荡机理仿真分析方法、装置、设备及存储介质，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电网机组振荡机理分析不准确的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种机组频率振荡机理仿真分析方法，包括：

3、设置机组各个系统模型的固定运行参数，并带入固定运行参数至对应的系统模型，其中系统模型包括一次调频系统模型、电液调节系统模型、汽轮机系统模型和发电机系统模型；

4、设置多个电网扰动频率值，运行系统模型，仿真获得各个电网扰动频率值对应的机组频率扰动仿真曲线图；

5、分析各个电网扰动频率值对应的机组频率扰动仿真曲线图，确定各个电网扰动频率值对应的电网频率扰动周期及机组频率振荡幅度。

6、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

7、上述一次调频系统模型包括：

8、输入：调频转差a×sinωt；

9、固定参数：k1、k2、p；

10、输出：(k1+k2×p)×a×sinωt；

11、其中，a是扰动幅度，ω为电网扰动频率值。

12、上述电液调节系统模型包括：

13、固定参数：惯性时间t、输入指令量；

14、传递函数：

15、上述汽轮机系统模型包括：

16、固定参数：高压缸、中压缸、低压缸的做功系数、高压缸、中压缸、低压缸的惯性时间t、中压缸滞后时间、低压缸滞后时间；

17、传递函数：

18、上述发电机系统模型包括：

19、固定参数：ω0＝2πf0，f0为系统基准频、发电机惯性时间常数tj、发电机阻尼系数d、发电机同步转矩系数ks；

20、传递函数：

21、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种机组频率振荡机理仿真分析装置，包括：

22、参数设置单元，设置机组各个系统模型的固定运行参数，并带入固定运行参数至对应的系统模型，其中系统模型包括一次调频系统模型、电液调节系统模型、汽轮机系统模型和发电机系统模型；

23、仿真单元，设置多个电网扰动频率值，运行系统模型，仿真获得各个电网扰动频率值对应的机组频率扰动仿真曲线图；

24、分析单元，分析各个电网扰动频率值对应的机组频率扰动仿真曲线图，确定各个电网扰动频率值对应的电网频率扰动周期及机组频率振荡幅度。

25、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

26、上述还包括模型构建单元，包括：

27、第一构建模型，构建一次调频系统模型，包括：

28、输入：调频转差a×sinωt；

29、固定参数：k1、k2、p；

30、输出：(k1+k2×p)×a×sinωt；

31、其中，a是扰动幅度，ω为电网扰动频率值；

32、第二构建模型，构建电液调节系统模型，包括：

33、固定参数：惯性时间t、输入指令量；

34、传递函数：

35、第三构建模型，构建汽轮机系统模型，包括：

36、固定参数：高压缸、中压缸、低压缸的做功系数、高压缸、中压缸、低压缸的惯性时间t、中压缸滞后时间、低压缸滞后时间；

37、传递函数：

38、第四构建模型，构建发电机系统模型，包括：

39、固定参数：ω0＝2πf0，f0为系统基准频、发电机惯性时间常数tj、发电机阻尼系数d、发电机同步转矩系数ks；

40、传递函数：

41、本发明通过设置一次调频系统模型、电液调节系统模型、汽轮机系统模型和发电机系统模型中的固定参数，并基于设置电网扰动频率值，运行系统模型，仿真分析出加大机组频率振荡的电网扰动频率值，由此实现机组振荡机理的准确分析，为电网系统的有效运行提供数据支持。

技术特征：

1.一种机组频率振荡机理仿真分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机组频率振荡机理仿真分析方法，其特征在于，所述一次调频系统模型包括：

3.根据权利要求1或2所述的机组频率振荡机理仿真分析方法，其特征在于，所述电液调节系统模型包括：

4.根据权利要求1或2所述的机组频率振荡机理仿真分析方法，其特征在于，所述汽轮机系统模型包括：

5.根据权利要求1或2所述的机组频率振荡机理仿真分析方法，其特征在于，所述发电机系统模型包括：

6.一种应用如权利要求1至5中任意一项所述方法的机组频率振荡机理仿真分析装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的机组频率振荡机理仿真分析装置，其特征在于，还包括模型构建单元，包括：

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有能被计算机读取的计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行如权利要求1至6任一项所述的机组频率振荡机理仿真分析方法。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至6任一项所述的机组频率振荡机理仿真分析方法。

技术总结本发明涉及一种火电机组控制技术领域，是一种机组频率振荡机理仿真分析方法、装置、设备及存储介质，包括设置机组各个系统模型的固定运行参数，并带入固定运行参数至对应的系统模型；设置多个电网扰动频率值，运行系统模型，仿真获得各个电网扰动频率值对应的机组频率扰动仿真曲线图；分析各个电网扰动频率值对应的机组频率扰动仿真曲线图，确定各个电网扰动频率值对应的电网频率扰动周期及机组频率振荡幅度。本发明通过设置固定参数，并基于设置电网扰动频率值，运行系统模型，仿真分析出加大机组频率振荡的电网扰动频率值，由此实现机组振荡机理的准确分析，为电网系统的有效运行提供数据支持。技术研发人员：王晓宇,孔德安,韩宏志,钱白云,刘国营,刘启德,康永昊,李永基,郑鑫,梁家豪,赵文青,米光福,李洋受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/20