CN104617589B - 提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统，通过对发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行电网频率偏离额定值方向采用较小时间常数和返回额定值方向采用较大时间常数的一阶惯性环节计算处理，然后将计算处理好后的信号作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。整个方案除了能够增大一次调频动作负荷补偿量，同时还能够防止调速系统与电网系统发生共振，有利于抑制系统的低频振荡，提高电网系统安全稳定性。

Description

提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统。

背景技术

电力系统低频振荡是一种不利于电力系统安全和稳定运行的现象，会严重影响电力系统的稳定性和发电机组的安全运行，甚至对电力系统造成破坏、导致大面积停电。在电力系统发生低频振荡时，电网频率也会伴随着发生相应的波动，导致发电机组一次调频回路根据电网频率的振荡而做出相应的控制动作，一次调频的动作又会引起频率的波动，一次调频动作与电网低频振荡步调一致，容易引起发电机组调速系统与电力系统发生共振，恶化系统低频振荡，使低频振荡持续不断甚至发散，严重威胁电网系统和发电机组安全。因此，如何优化发电机组一次调频控制策略，提高一次调频控制的稳定性能，防止发生调速系统与电网系统共振，尤为重要。

为提高电网频率的控制精度，要求并网发电机组投入一次调频功能，电网相关部门实时监测各台发电机组一次调频实际动作情况并进行考核。由于受电网频率波动的随机性和不确定性等因素和发电机组一次调频的固有特性影响，一次调频控制的实际负荷补偿量很难满足电网考核要求。为提高发电机组一次调频控制的实际负荷补偿量，避免考核，发电机组侧通常采取降低不等率、增大一次调频负荷指令等措施。这些措施虽然提高了一次调频实际负荷补偿量，但却降低了系统的稳定性，除了会提高负阻尼恶化系统的低频振荡外，还加剧了汽轮机调门的振荡，增加了调门的故障率，严重时甚至引发汽轮机调门EH油管断裂等恶性事故。

发明内容

基于此，有必要针对现有发电机组一次调频控制降低电网系统安全稳定性的问题，提供一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统，以提高电网系统安全稳定性能。

一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法，包括步骤：

将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号；

将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN；

将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

将所述D₁信号、所述D₂信号、以及D₃信号相加，得到输出信号OUT；

将输出信号OUT作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。

一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制系统，包括：

分解模块，用于将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号；

拆分模块，用于将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN；

D₂信号获取模块，用于将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

D₃信号获取模块，用于将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

OUT获取模块，用于将所述D₁信号、所述D₂信号、以及D₃信号相加，得到输出信号OUT；

控制模块，用于将输出信号OUT作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。

本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统，通过对发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行电网频率偏离额定值方向采用较小时间常数和返回额定值方向采用较大时间常数的一阶惯性环节计算处理，然后将计算处理好后的信号作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。在电网频率波动偏离额定值方向的过程中，一次调频指令在经过较小时间常数的惯性环节时，几乎没有延时和滞后，能够快速地增加发电机组一次调频动作的负荷补偿量。但在电网频率波动返回额定值方向的过程中，较大时间常数的惯性环节能够缓慢一次调频指令的速度，起到增加负荷补偿量的作用，有利于频率快速回复到设定值上来。另外，较大时间常数的惯性环节还具有低通滤波作用，有利于提高系统的稳定性，防止系统低频振荡的发生；在电网频率反复波动期间，在较小时间常数和较大时间常数交替的一阶惯性环节作用下，除了能够提供较大的一次调频动作负荷补偿量外，还能有效避免出现汽轮机调门反复波动和振荡，提高发电机组的安全稳定性；在电网发生系统低频振荡期间，在较大时间常数的一阶惯性环节作用下，机组一次调频将不参与系统振荡的调节，防止调速系统与电网系统发生共振，有利于抑制系统的低频振荡，提高电网系统安全稳定性。

附图说明

图1为本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法其中一个实施例中控制回路实施方案示意图；

图2为本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法其中一个实施例的流程示意图；

图3为本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法其中一个实施例中发电机组一次调频控制回路示意图；

图4为本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法其中一个实施例中发电机组一次调频控制回路结构示意图；

图5为本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制系统其中一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统的基本原理是：对发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行电网频率偏离额定值方向采用较小时间常数和返回额定值方向采用较大时间常数的一阶惯性环节计算处理，然后将计算处理好后的信号作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。

如图1、图2所示，一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法，包括步骤：

S100：将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号。

具体来说这个分解公式可以为：

D₁＝(1-K_r)·IN

D_f＝K_r·IN

式中，K_r为阻尼作用强度参数常数，该常数为可调参数，其取值范围0～1，K_r的最优值为0.8。

S200：将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN。

具体来说这个拆分公式可以为：

$D_{\mathrm{fP}}=f_1\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}{D}_f& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ 0& (D_f<0)\end{array}\right.$

$D_{\mathrm{fN}}=f_2\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ D_f& (D_f<0)\end{array}\right.$

在DCS(Distributed Control System，分散控制系统)组态回路中，可以使用DCS的输出限制块或分段线性插值函数块f(x)来实现正数值信号D_fP和负数值信号D_fN的计算。

例如，使用分段线性插值函数块f(x)来实现，则：

D_fP的f(x)计算由如下函数点通过分段线性插值计算：

f(x)输入％	-100	0	100
				f(x)输出％	0	0	100

D_fN的f(x)计算由如下函数点通过分段线性插值计算：

f(x)输入％	-100	0	100
				f(x)输出％	-100	0	0

S300：将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号。

计算得到时间常数T_a，并对正数值信号D_fP进行一阶惯性环节LAG计算，其中T_a按下式进行计算：

式中，T_a为惯性环节LAG的时间第一常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

在DCS组态回路中，可以使用DCS的偏差计算块△、高限值报警块H/、信号切换块T来实现Ta的计算。如图1所示，当D_fP-D₂>0时，则信号切换块T选择T_f作为输出信号，并将输出值赋给T_a；当D_fP-D₂≤0时，则信号切换块T选择T_s为输出信号，并将输出值赋给T_a。

对D_fP信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第一传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₂信号计算的具体公式为：

$D_2=\mathrm{LAG}(D_{\mathrm{fP}},T_a,D_{2(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{\mathrm{fp}}+T_a\&CenterDot;D_{2(n-1)}}{T+T_a}$

式中，T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_2(n-1)为上一采集时刻对D_fP进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₂信号的值。得到D₂信号的值后，将其值赋给D_2(n-1)，以便在下一采集时刻运算时被调用：

D_2(n-1)＝D₂。

S400：将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号。

计算得到时间常数T_b，对负数值信号D_fN进行一阶惯性环节LAG计算，其中，T_b按下式进行计算：

式中，T_b为惯性环节LAG的第二时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

在DCS组态回路中，可以使用DCS的偏差计算块△、高限值报警块H/、信号切换块T来实现T_b的计算。如图1所示，当D_fN–D₃>0时，则信号切换块T选择T_s作为输出信号，并将输出值赋给T_b；当D_fN–D₃≤0时，则信号切换块T选择T_f为输出信号，并将输出值赋给T_b。

对D_fP信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

其中，一阶惯性环节LAG的传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₃信号计算的具体公式为：

$D_3=\mathrm{LAG}(D_{\mathrm{fN}},T_b,D_{3(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{\mathrm{fN}}+T_b\&CenterDot;D_{3(n-1)}}{T+T_b}$

T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_3(n-1)为上一采集时刻对D_fN进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₃信号的值，得到D₃信号后，将其值赋给D_3(n-1)，以便在下一采集时刻运算时被调用：

D_3(n-1)＝D₃

S500：将所述D₁信号、所述D₂信号、以及D₃信号相加，得到输出信号OUT。

S600：将输出信号OUT作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。

本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法，通过对发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行电网频率偏离额定值方向采用较小时间常数和返回额定值方向采用较大时间常数的一阶惯性环节计算处理，然后将计算处理好后的信号作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。在电网频率波动偏离额定值方向的过程中，一次调频指令在经过较小时间常数的惯性环节时，几乎没有延时和滞后，能够快速地增加发电机组一次调频动作的负荷补偿量。但在电网频率波动返回额定值方向的过程中，较大时间常数的惯性环节能够缓慢一次调频指令的速度，起到增加负荷补偿量的作用，有利于频率快速回复到设定值上来。另外，较大时间常数的惯性环节还具有低通滤波作用，有利于提高系统的稳定性，防止系统低频振荡的发生；在电网频率反复波动期间，在较小时间常数和较大时间常数交替的一阶惯性环节作用下，除了能够提供较大的一次调频动作负荷补偿量外，还能有效避免出现汽轮机调门反复波动和振荡，提高发电机组的安全稳定性；在电网发生系统低频振荡期间，在较大时间常数的一阶惯性环节作用下，机组一次调频将不参与系统振荡的调节，防止调速系统与电网系统发生共振，有利于抑制系统的低频振荡，提高电网系统安全稳定性。

在其中一个实施例中，所述将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号具体公式为：

D₁＝(1-K_r)·IN

D_f＝K_r·IN

式中，K_r为阻尼作用强度参数常数，其取值范围0～1。

在其中一个实施例中，所述将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN的具体公式为：

$D_{\mathrm{fP}}=f_1\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}{D}_f& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ 0& (D_f<0)\end{array}\right.$

$D_{\mathrm{fN}}=f_2\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ D_f& (D_f<0)\end{array}\right.$

在其中一个实施例中，所述将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号具体包括步骤：

计算得到时间常数T_a，并对正数值信号D_fP进行一阶惯性环节LAG计算，其中T_a按下式进行计算：

式中，T_a为惯性环节LAG的第一时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

对D_fP信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第一传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₂信号计算的具体公式为：

$D_2=\mathrm{LAG}(D_{\mathrm{fP}},T_a,D_{2(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{\mathrm{fp}}+T_a\&CenterDot;D_{2(n-1)}}{T+T_a}$

式中，T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_2(n-1)为上一采集时刻对D_fP进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₂信号的值。

在其中一个实施例中，所述将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号具体包括步骤：

计算得到时间常数T_b，对负数值信号D_fN进行一阶惯性环节LAG计算，其中，T_b按下式进行计算：

式中，T_b为惯性环节LAG的第二时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

对D_fP信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D3信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第二传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₃信号计算的具体公式为：

$D_3=\mathrm{LAG}(D_{\mathrm{fN}},T_b,D_{3(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{\mathrm{fN}}+T_b\&CenterDot;D_{3(n-1)}}{T+T_b}$

式中，T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_3(n-1)为上一采集时刻对D_fN进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₃信号的值，得到D₃信号后，将其值赋给D_3(n-1)，以便在下一采集时刻运算时被调用：

D_3(n-1)＝D₃。

为了更进一步详细解释本发明提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法的技术方案及其带来的有益效果，下面将采用一具体实施例并结合图3、图4进行解释说明。

图3为一个典型的由DCS构成的600MW发电机组一次调频控制回路图，图中的WS为汽轮机转速信号，单位为r/min；WSr为额定转速，为常数值3000r/min；DEH_X151为以％量纲的一次调频指令信号，单位为％，该信号送到DEH(Digital Electro-Hydraulic ControlSystem,汽轮机数字电液控制系统)的调门指令回路，直接叠加到DEH调门指令上；DEH_X为转换为量纲MW后的一次调频指令信号，单位为MW，该信号送到CCS(Coordinated ControlSystem,协调控制系统)功率指令回路，作为CCS系统的一次调频指令信号。

在图3中，首先利用偏差计算块△来计算频差(WSr–WS)，然后利用一个分段线性插值函数块f(x)来实现5％转速不等率、2r/min调频死区和6％调频指令限幅等功能。在图3中，当一次调频投入时，通过信号切换块T，选择分段线性插值函数块f(x)的输出作为DEH_X151一次调频指令信号；当退出一次调频时，一次调频指令信号DEH_X151为0％。该机组额定功率为600MW，则从％的量纲到MW的量纲转换系数为6，DEH_X151×6就得到量纲为MW的一次调频指令信号DEH_X。

在该机组实施本发明，只需串联接入本发明到图3中的分段线性插值函数块f(x)的输出端即可，如图4所示。

在图4中，为了使控制回路图简洁、清晰，将本发明用DCS组态封装成一个宏运算模块，并命名为“稳定控制器”。阻尼作用分配系数K_r参数取值为0.8；较小的时间常数值T_f取值为0.08秒；较大的时间常数值T_s取值为15秒。

为了实现稳定控制器的投入/退出操作，在图3中，还增加了一个信号切换块T，当投入稳定控制器时，选择本发明的OUT作为信号切换块T的输出；当退出稳定控制器时，选择原来的分段线性插值函数块f(x)的输出作为信号切换块T的输出。

如图5所示，一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制系统，包括：

分解模块100，用于将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号；

拆分模块200，用于将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN；

D₂信号获取模块300，用于将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

D₃信号获取模块400，用于将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

OUT获取模块500，用于将所述D₁信号、所述D₂信号、以及D₃信号相加，得到输出信号OUT；

控制模块600，用于将输出信号OUT作为新的发电机组一次调频控制输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制。

在其中一个实施例中，所述分解模块100将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号具体公式为：

D₁＝(1-K_r)·IN

D_f＝K_r·IN

式中，K_r为阻尼作用强度参数常数，其取值范围0～1。

在其中一个实施例中，所述拆分模块200将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN的具体公式为：

$D_{\mathrm{fP}}=f_1\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}{D}_f& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ 0& (D_f<0)\end{array}\right.$

$D_{\mathrm{fN}}=f_2\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ D_f& (D_f<0)\end{array}\right.$

在其中一个实施例中，所述D₂信号获取模块300具体包括：

第一时间常数计算单元，用于计算得到时间常数T_a，并对正数值信号D_fP进行一阶惯性环节LAG计算，其中T_a按下式进行计算：

式中，T_a为惯性环节LAG的第一时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

第一LAG计算处理处理单元，用于对D_fP信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第一传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₂信号计算的具体公式为：

$D_2=\mathrm{LAG}(D_{\mathrm{fP}},T_a,D_{2(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{\mathrm{fp}}+T_a\&CenterDot;D_{2(n-1)}}{T+T_a}$

式中，T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_2(n-1)为上一采集时刻对D_fP进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₂信号的值。

在其中一个实施例中，所述D₃信号获取模块400具体包括：

第二时间常数计算单元，用于计算得到时间常数T_b，对负数值信号D_fN进行一阶惯性环节LAG计算，其中，T_b按下式进行计算：

式中，T_b为惯性环节LAG的第二时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

第二LAG计算处理单元，用于对D_fN信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第二传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₃信号计算的具体公式为：

$D_3=\mathrm{LAG}(D_{\mathrm{fN}},T_b,D_{3(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{\mathrm{fN}}+T_b\&CenterDot;D_{3(n-1)}}{T+T_b}$

T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_3(n-1)为上一采集时刻对D_fN进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₃信号值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法，其特征在于，包括步骤：

将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号；

将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN；

将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

将所述D₁信号、所述D₂信号、以及D₃信号相加，得到输出信号OUT；

将输出信号OUT作为新的发电机组一次调频输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行一次调频控制；

其中，所述将IN信号分解为D₁信号和D_f信号的具体公式为：

D₁＝(1-K_r)·IN

D_f＝K_r·IN

式中，K_r为阻尼作用强度参数常数，其取值范围0～1；

所述将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN的具体公式为：

$D_{fP}=f_1\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}{D}_f& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ 0& (D_f<0)\end{array}\right.$

$D_{fN}=f_2\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ D_f& (D_f<0)\end{array}\right..$

2.根据权利要求1所述的提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法，其特征在于，所述将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号具体包括步骤：

计算得到时间常数T_a，并对正数值信号D_fP进行一阶惯性环节LAG计算，其中T_a按下式进行计算：

式中，T_a为惯性环节LAG的第一时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

对D_fP信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第一传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₂信号计算的具体公式为：

$D_2=LAG(D_{fP},T_a,D_{2(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{fp}+T_a\&CenterDot;D_{2(n-1)}}{T+T_a}$

式中，T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_2(n-1)为上一采集时刻对D_fP进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₂信号的值。

3.根据权利要求1或2所述的提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法，其特征在于，所述将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号具体包括步骤：

计算得到时间常数T_b，对负数值信号D_fN进行一阶惯性环节LAG计算，其中，T_b按下式进行计算：

式中，T_b为惯性环节LAG的第二时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

对D_fN信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第二传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₃信号计算的具体公式为：

$D_3=LAG(D_{fN},T_b,D_{3(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{fN}+T_b\&CenterDot;D_{3(n-1)}}{T+T_b}$

T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_3(n-1)为上一采集时刻对D_fN进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₃信号值。

4.一种提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制系统，其特征在于，包括：

分解模块，用于将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，将IN信号分解为D₁信号和D_f信号；

拆分模块，用于将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN；

D₂信号获取模块，用于将正数值信号D_fP进行上行方向较小时间常数和下行方向较大时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

D₃信号获取模块，用于将负数值信号D_fN进行上行方向较大时间常数和下行方向较小时间常数的一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

OUT获取模块，用于将所述D₁信号、所述D₂信号、以及D₃信号相加，得到输出信号OUT；

控制模块，用于将输出信号OUT作为新的发电机组一次调频输出指令信号，替代原发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行一次调频控制；

其中，所述分解模块将IN信号分解为D₁信号和D_f信号的具体公式为：

D₁＝(1-K_r)·IN

D_f＝K_r·IN

式中，K_r为阻尼作用强度参数常数，其取值范围0～1；

所述拆分模块将D_f信号拆分为正数值信号D_fP和负数值信号D_fN的具体公式为：

$D_{fP}=f_1\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}{D}_f& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ 0& (D_f<0)\end{array}\right.$

$D_{fN}=f_2\left(D_f\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& (D_f\&GreaterEqual;0)\\ D_f& (D_f<0)\end{array}\right..$

5.根据权利要求4所述的提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制系统，其特征在于，所述D₂信号获取模块具体包括：

第一时间常数计算单元，用于计算得到时间常数T_a，并对正数值信号D_fP进行一阶惯性环节LAG计算，其中T_a按下式进行计算：

式中，T_a为惯性环节LAG的第一时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

第一LAG计算处理处理单元，用于对D_fP信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₂信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第一传递函数为式中s为拉普拉斯算子，

D₂信号计算的具体公式为：

$D_2=LAG(D_{fP},T_a,D_{2(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{fp}+T_a\&CenterDot;D_{2(n-1)}}{T+T_a}$

式中，T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_2(n-1)为上一采集时刻对D_fP进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₂信号的值。

6.根据权利要求4或5所述的提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制系统，其特征在于，所述D₃信号获取模块具体包括：

第二时间常数计算单元，用于计算得到时间常数T_b，对负数值信号D_fN进行一阶惯性环节LAG计算，其中，T_b按下式进行计算：

式中，T_b为惯性环节LAG的第二时间常数参数，T_f为一个较小的时间常数值，取值范围为0.005～1秒，T_s为一个较大的时间常数值，取值范围为5～30秒；

第二LAG计算处理单元，用于对D_fN信号进行一阶惯性环节LAG计算处理，得到D₃信号；

其中，一阶惯性环节LAG的第二传递函数为式中s为拉普拉斯算子，D₃信号计算的具体公式为：

$D_3=LAG(D_{fN},T_b,D_{3(n-1)})=\frac{T\&CenterDot;D_{fN}+T_b\&CenterDot;D_{3(n-1)}}{T+T_b}$

T为采集间隔时间常数，单位为秒，选取范围为0.05秒～0.1秒，D_3(n-1)为上一采集时刻对D_fN进行一阶惯性环节LAG计算处理后得到的D₃信号值。