CN105958524A - 一种直流调频参与的区域控制性能评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流调频参与的区域控制性能评价方法，包括以下步骤：计算广义区域控制偏差GCE；计算单区域或多区域的广义控制性能评价参数GPS；计算单区域或多区域的整体控制性能评价参数DPS；两种参数协调评价。本发明适用于直流输电参与调频。在直流输电参与调频下，频率偏差会受到区域一次调频、二次调频以及直流调频共同调节的作用。所以对直流调频参与的区域进行控制性能评价需要剥离出直流调频的责任影响，对区域自身责任进行控制性能评价。而本发明中的广义控制性能评价参数GPS和整体控制性能评价参数DPS，通过协调评价，从单区域到多区域的指标推导，适用于直流输电参与调频下的各调频责任的区分。

Description

一种直流调频参与的区域控制性能评价方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统的区域控制性能评价方法，特别是一种直流调频参与的区域控制性能评价方法。

背景技术

如今，我国电力系统的发展已经日益成熟，随着直流输电技术的不断发展，直流输电相比于交流输电有一些优势。直流输电可以实现非同步联网，有效隔绝了互联区域之间的影响。直流传输有功功率能够快速调节，可以提高系统的稳定性。所以直流输电逐渐得到更广泛的应用，直流输电作为一种调频手段，具有很大的优势。

因为电力系统本质是电能可持续的自由传输以满足控制区域负荷不可预料的需求，电力系统互联后，各区域间的联系更加紧密，在整个系统运行过程中，单区域的负荷波动造成的频率变化，也会对与之互联的区域以及整个系统的频率造成影响，在这样的系统中需要合理的评价标准对其进行规范要求。

自20世纪60年代以来北美电力可靠性委员(NERC)会制定了A标准起，北美开始采用该指标进行系统控制性能的评价，该标准被持续应用了近40年，我国在80年代开始采用NERC的A1、A2标准，长期运行控制实例可以验证A标准对提高互联电力系统电能质量和自动控制发电能力都有所帮助，但因其在应用过程中发现这一标准不能很好地阻止运行表现不佳区域干扰其他区域的互联，即为了维护自身频率偏差在要求范围内，而降低对外区的支援力度。

NERC在1997年用CPS标准替代了原有的A标准，中国电网于2001年开始借鉴北美CPS标准提出相应的评价标准，并在华东、华中、东北等区域电网和南方电网推行CPS标准，CPS标准能对各控制区对整个电力系统频率调节所做出的贡献进行更加公平地划分，在十多年来的实践应用中体现出许多优于A标准的特点，目前，CPS标准已经成为控制性能评价标准的主流。

现有的区域控制性能评价标准从A标准发展到CPS标准，但这两种标准只针对互联电力系统没有直流输电参与调频情况下的各控制区控制性能评价。通过直流联络线互联的区域，其频率是不同步的，这是和通过交流联络线互联的区域本质区别。直流输电参与调频是以连接两侧区域的频率作为反馈信号，根据直流输电的控制策略，改变直流传输的有功功率达到改善两侧区域频率的作用。在直流输电参与调频下，频率偏差会受到区域一次调频、二次调频以及直流调频共同调节的作用。所以对直流调频参与的区域进行控制性能评价需要剥离出直流调频的责任影响，对区域自身责任进行控制性能评价。

发明内容

为解决现有评价标准存在的上述问题，本发明要设计一种直流调频参与的区域控制性能评价方法，不仅能够针对直流输电参与调频的情况，而且还可以从区域的整体调频责任中剥离出直流调频的责任，只考虑区域自身责任来进行控制性能评价。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种直流调频参与的区域控制性能评价方法，包括以下步骤：

A、定义并计算广义区域控制偏差GCE

广义区域控制偏差GCE是在电力系统中交直流输电混联情况下，根据发电、负荷功率和频率因素形成的偏差值，该值反映区域内的发电和负荷的平衡情况。

下面采用一般区域模型定义广义区域控制偏差GCE：设区域A和区域B之间通过交流联络线相连，区域B和区域C之间通过调频的直流联络线相连。则对于区域B的广义区域控制偏差GCE的表现形式为：

GCE_B＝-10BΔf_B-ΔP_t+ΔP_d＝-10BΔf_B-ΔP_t+(K_vsc1Δf_B-K_vsc2Δf_C)

△P_t为交流联络线的有功功率变化量，△P_d为直流调频导致的直流输电功率变化量，△f_B为区域B的频率偏差，△f_C为区域C的频率偏差，B为区域的频率偏差系数。根据直流调频控制策略不同，交流区域B的直流调频单位调节功率为K_VSC1，交流区域C的直流调频单位调节功率为K_VSC2。

待评价的区域模型分为单区域模型和多区域模型，如果待评价的区域模型是单区域模型，则转步骤B；否则，转步骤D。

B、计算单区域的广义控制性能评价参数GPS

对于直流调频参与的交流控制区域，其中的一个指标只单纯地评价控制区域在系统内产生波动时自身自动发电控制AGC能力，所以将直流调频的责任从实际的控制区域反映的责任中剥离出来。

设单区域模型为采用两个区域通过直流联络线互联得到的模型。

B1、定义等效频率偏差的约束

定义区域i的等效频率偏差来剥离出直流调频的责任。把Δf_i等效为Δf_i'，意义为区域i的实际功率缺额只由自身交流调频能力承担时，得到的等效频率偏差Δf_i'。即表示区域i的自动发电控制AGC有功功率控制性能是达标的，表示如下：

${\mathrm{RMS}}_{T2}\left\{\stackrel{\‾}{{{\mathrm{\Δf}}_{i.T1}}^{\′}}\right\}\≤{\mathrm{\ϵ}}_{i.T1}$

式中，Δf_i'为区域i的等效频率偏差；为区域i的等效频率偏差于T1分钟内在时段T2的均方根值。ε_i.T1为区域i等效频率偏差的T1分钟平均值的合格目标值。

B2、计算等效频率偏差

通过广义区域控制偏差GCE表示得到区域i的实际频率偏差，有

${\mathrm{\Δf}}_i=\frac{{\mathrm{GCE}}_i+K_{vscj}{\mathrm{\Δf}}_j}{-10B_i+K_{vsci}}$

把对侧直流调频所需的支援量和本侧直流调频的能力剥离出去，得到等效频率偏差Δf_i'为：

${{\mathrm{\Δf}}_i}^{\′}=\frac{{\mathrm{GCE}}_i}{-10B_i}$

GCE_i为区域i的广义区域控制偏差，B_i为区域i的频率偏差系数。此等效频率偏差Δf_i'即为对区域控制性能评价的等效指标，其含义为区域i的实际有功功率缺额仅由自身一次调频能力承担时造成的等效频率偏差。

B3、计算广义符合因子GCF

广义符合因子GCF定义如下：

$GCF=\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_{i.1}^2}{\stackrel{\‾}{{\left\{\frac{{\mathrm{GCE}}_i}{-10B_i}\right\}}_1}}^2$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的等效频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，通常取为区域i上一年基于1分钟平均的等效频率偏差的均方根值。

B4、计算广义控制性能评价参数GPS

广义控制性能评价参数GPS的定义如下：

GPS＝(2-AVG_T{GCF})×100

其中，AVG_T{GCF}为GCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年。

GPS取值范围为GPS≤200。当100≤GPS≤200时，说明区域i的自身控制满足要求。当GPS＜100时，说明区域i的自身调频能力超出了影响范围。

C、计算单区域的整体控制性能评价参数DPS

对于直流调频参与的区域，另一个指标是在自身的一次调频和二次调频能力以及直流调频能力共同影响下，评价控制区域整体的有功功率调节行为是否达标。通过该区域的实际频率变化反映整体有功功率调节行为的能力。

C1、定义实际频率偏差的约束

区域的实际频率偏差Δf_i，反映的是区域i的实际功率缺额以及对侧所需求的直流调频支援量由自身一次调频及直流调频能力共同承担时，得到的实际频差Δf_i。即表示区域i的自动发电控制AGC和直流调频共同作用的有功功率控制性能是达标的，表示如下：

${\mathrm{RMS}}_{T2}\left\{\stackrel{\‾}{{\mathrm{\Δf}}_{i.T1}}\right\}\≤{\mathrm{\ϵ}}_{i.T1}$

式中，Δf_i为区域i的实际频率偏差；为区域i的实际频率偏差于T1分钟内在时段T2的均方根值。ε_i.T1为区域i实际频率偏差的T1分钟平均值的合格目标值。

C2、采集实际频率偏差

实际频率偏差Δf_i通过电力系统的监测设备直接监测得到。

C3、计算直流符合因子

直流符合因子DCF定义如下：

$DCF=\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_{i.1}^2}{\stackrel{\‾}{{\left\{{\mathrm{\Δf}}_i\right\}}_1}}^2$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的实际频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，取为区域i上一年基于1分钟平均的实际频率偏差的均方根值。

C4、计算整体控制性能评价参数DPS

整体控制性能评价参数DPS的定义如下：

DPS＝(2-AVG_T{DCF})×100

AVG_T{DCF}为DCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年。

DPS取值范围为DPS≤200。当100≤DPS≤200时，说明区域i的整体控制满足要求。当DPS＜100时，说明区域i的整体调频能力超出了影响范围。

转步骤F。

D、计算多区域的广义控制性能评价参数GPS

设多区域模型为：大区域之间通过直流联络线互联，大区域包括多个通过交流联络线连接的子区域。

大区域之间通过直流输电互联并参与调频。这种情况下，需要定义各子区域的责任问题，并提出各子区域的指标。

步骤B得到的单区域广义控制性能评价参数GPS，其实相当于多区域互联下的大区域S的广义控制性能评价参数GPS，反映此大区域自身调频能力。为了得到多区域互联时，各子区域的广义控制性能评价参数GPS责任，需要把这个大区域的责任进行分摊。

D1、计算等效频率偏差

把对侧直流调频所需的支援量和本侧直流调频的能力剥离出去，得到大区域S整体的等效频率偏差Δf_S'为：

${{\mathrm{\Δf}}_S}^{\′}=\frac{{\mathrm{GCE}}_S}{-10B_S}$

其中，为大区域S的广义区域控制偏差等于各子区域的广义区域控制偏差之和。

等效频率偏差Δf_S'即为对区域控制性能评价的等效指标，其含义为区域S的实际有功功率缺额仅由自身一次调频能力承担时造成的等效频率偏差。

D2、计算广义符合因子

多区域广义控制性能评价参数GPS中的广义符合因子GCF定义如下：

$GCF=\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_{i.1}^2}\stackrel{\‾}{{\left\{\frac{{\mathrm{GCE}}_i}{-10B_i}\right\}}_1}\×\stackrel{\‾}{{{\mathrm{\Δf}}_{S.1}}^{\′}}$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的等效频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，取为区域i上一年基于1分钟平均的等效频率偏差的均方根值；Δf_S.1'为大区域S的等效频率偏差，也是各子区域的等效频率偏差；GCE_i为子区域i的广义区域控制偏差；B_i为子区域i的频率偏差系数。

D3、计算GPS参数

多区域广义控制性能评价参数GPS的定义如下：

GPS＝(2-AVG_T{GCF})×100

AVG_T{GCF}为GCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年。

GPS取值范围为GPS≤200。当100≤GPS≤200时，说明区域i的自身控制满足要求。当GPS＜100时，说明区域i的自身控制已经超出影响范围。

D4、广义控制性能评价参数GPS分析

广义控制性能评价参数GPS表明各子区域剥离出分摊到自身的直流调频责任，得到的自身交流调频能力的责任。GCE_i和GCE_S乘积为负，表明子区域i对大区域S的频率恢复是有利的。广义控制性能评价参数GPS反映了子区域i自身调频能力是否超出了影响范围，以及是否对外区域造成影响。

E、计算多区域整体控制性能评价参数DPS

步骤C得到的单区域整体控制性能评价参数DPS，其实相当于多区域互联下的大区域的整体控制性能评价参数DPS，反映此大区域S整体调频能力。为了得到多区域互联时，各子区域的整体控制性能评价参数DPS，就需要把这个大区域的整体责任进行分摊。

E1、计算直流符合因子

多区域整体控制性能评价参数DPS中直流符合因子DCF定义如下：

$DCF=\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_{i.1}^2}\stackrel{\‾}{{\left\{\frac{{\mathrm{GCE}}_i+{\mathrm{\α}}_i{K}_{vsc2}{\mathrm{\Δf}}_b}{-10B_i+{\mathrm{\α}}_i{K}_{vsc1}}\right\}}_1}\×\stackrel{\‾}{{\mathrm{\Δf}}_{S.1}}$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的实际频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，通常取为区域i上一年基于1分钟平均的实际频率偏差的均方根值；Δf_S.1为大区域S的实际频率偏差，也是各子区域的实际频率偏差；α_i为子区域i的频率偏差系数占所在大区域S的频率偏差系数的比值。

E2、计算整体控制性能评价参数DPS

多区域整体控制性能评价参数DPS的定义如下：

DPS＝(2-AVG_T{DCF})×100

AVG_T{DCF}为DCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年。

DPS取值范围为DPS≤200。当100≤DPS≤200时，说明区域i的整体控制能力满足要求。当DPS＜100时，区域i的整体控制已经超出影响范围。

E3、整体控制性能评价参数DPS分析

整体控制性能评价参数DPS作为评价子区域整体的有功功率调节能力，包含了自身的交流调频能力，还有按照α_i系数分摊到子区域i的直流调频责任的比例。当DCF<0时，表示该区域除了把自身责任调节的很好之外，分配到该区域直流调频责任，自身也承担的很好，该区域有利于减少系统实际频率偏差。DPS参数反映了子区域i自身调频能力以及分摊到本区域的直流调频责任，即整体调频能力是否超出了影响范围。

F、两种参数协调评价

在直流调频的影响下，控制区域的功率调节行为受到自动发电控制AGC以及直流调频共同作用的影响，所以需要分两种情况进行评价，一种是控制区域剥离出直流调频的影响情况对控制区域自身的自动发电控制AGC调节行为进行控制性能评价，即广义控制性能评价参数GPS。另一种是控制区域由自身自动发电控制AGC以及直流调频共同作用的调节行为进行控制性能评价，即整体控制性能评价参数DPS。

虽然两种指标考虑的责任范围不同，但是通过搭配评价分析，找出各有功控制行为的能力是否达标。等效频率偏差反映的是控制区域自身的AGC调频能力，而实际频率偏差反映的是控制区域由自身AGC调节以及直流调频能力共同作用的影响结果。所以这两个参数是一种包含关系，实际频率偏差反映的责任包含了等效频率偏差反映的责任。下面通过参数搭配，对各种情况进行分析，来找出责任关系：

F1、当100≤GPS≤200、DPS＜100时

当等效频率偏差的均方根值在目标值的范围内时，说明区域自身调频能力是满足设定目标的范围，并没有对外区域造成影响。而实际频率偏差的均方根值超过了目标值，说明控制区域实际的整体有功控制能力是超出了影响范围。由于两者是包含关系，所以说明是由于直流调频的能力没有达到标准，或是直流调频支援对侧支援量过大导致实际频率偏差过大以及该区域整体指标没有达标。

F2、当GPS＜100、100≤DPS≤200时

当等效频率偏差的均方根值超过了目标值，说明区域自身调频能力是超出了影响范围，并对外区域造成了影响。当实际频率偏差的均方根值在目标值的范围内时，说明控制区域实际的整体有功控制能力是满足设定目标的范围内。由于两者是包含关系，所以说明区域自身调频能力不足导致无法满足自身需求，造成评价自身能力指标没有达标，但是在直流调频的支援下，对该区域整体的控制性能有积极的影响，使得实际整体指标达到要求。

F3、当GPS＜100、DPS＜100时

当等效频率偏差的均方根值超过了目标值，说明区域自身调频能力是超出了影响范围，并对外区域造成了影响。当实际频率偏差的均方根值也超出了目标值的范围时，说明控制区域实际的整体有功控制能力也超出了影响范围。由于两者是包含关系，所以说明区域自身调频能力不足导致无法满足自身需求，造成评价自身能力指标没有达标，即使有直流调频的支援，对该区域整体的控制性能有消极的影响，使得实际整体指标没有达到要求。

F4、当100≤GPS≤200、100≤DPS≤200时

当等效频率偏差的均方根值在目标值的范围内时，说明区域自身调频能力是满足设定目标的范围，并没有对外区域造成影响。而实际频率偏差的均方根值也达到了标准，说明控制区域实际的整体有功控制能力也是在影响范围内。由于两者是包含关系，所以说明区域自身调频能力能够满足自身需求，并在直流调频参与下，对该区域整体的控制性能仍未超出影响范围，使得实际整体指标也达到要求。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过直流联络线互联的区域，其频率是不同步的，这是和通过交流联络线互联的区域本质区别。现有技术中体现区域实际功率缺额的区域控制偏差ACE，不适用于直流输电参与调频。同时，对AGC控制性能评价，现有技术中无论是A标准还是CPS标准都只适用于交流联络线互联。而直流输电参与调频是以连接两侧区域的频率作为反馈信号，根据直流输电的控制策略，改变直流传输的有功功率达到改善两侧区域频率的作用。本发明中提出的广义区域控制偏差GCE，适用于直流输电参与调频。在直流输电参与调频下，频率偏差会受到区域一次调频、二次调频以及直流调频共同调节的作用。所以对直流调频参与的区域进行控制性能评价需要剥离出直流调频的责任影响，对区域自身责任进行控制性能评价。而本发明中的广义控制性能评价参数GPS和整体控制性能评价参数DPS，通过协调评价，从单区域到多区域的指标推导，适用于直流输电参与调频下的各调频责任的区分。

说明书附图

图1为一般区域模型图。

图2为单区域模型图。

图3为多区域模型图。

图4为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地说明。如图4所示，一种直流调频参与的区域控制性能评价方法，包括以下步骤：

A、定义并计算广义区域控制偏差GCE。

图1所示为一般区域模型图，区域A和区域B之间通过交流联络线相连，区域B和区域C之间通过调频的直流联络线相连。

B、计算单区域的广义控制性能评价参数GPS。

图2所示为单区域模型图，采用两个区域通过直流联络线互联得到。

C、计算单区域的整体控制性能评价参数DPS。

D、计算多区域的广义控制性能评价参数GPS。

图3所示为多区域模型图。大区域之间通过直流联络线互联，大区域包括多个通过交流联络线连接的子区域。如子区域A、B和C组成大区域S1，子区域D、E和F组成大区域S2。

E、计算多区域的整体控制性能评价参数DPS。

F、两种参数协调评价。

上述步骤的内容与发明内容的内容相同，在此不重复。按照不同的时间尺度和时间间隔采集相应的数据即可进行评价。

本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种直流调频参与的区域控制性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、定义并计算广义区域控制偏差GCE

广义区域控制偏差GCE是在电力系统中交直流输电混联情况下，根据发电、负荷功率和频率因素形成的偏差值，该值反映区域内的发电和负荷的平衡情况；

下面采用一般区域模型定义广义区域控制偏差GCE：设区域A和区域B之间通过交流联络线相连，区域B和区域C之间通过调频的直流联络线相连；则对于区域B的广义区域控制偏差GCE的表现形式为：

GCE_B＝-10BΔf_B-ΔP_t+ΔP_d＝-10BΔf_B-ΔP_t+(K_vsc1Δf_B-K_vsc2Δf_C)

△P_t为交流联络线的有功功率变化量，△P_d为直流调频导致的直流输电功率变化量，△f_B为区域B的频率偏差，△f_C为区域C的频率偏差，B为区域的频率偏差系数；根据直流调频控制策略不同，交流区域B的直流调频单位调节功率为K_VSC1，交流区域C的直流调频单位调节功率为K_VSC2；

待评价的区域模型分为单区域模型和多区域模型，如果待评价的区域模型是单区域模型，则转步骤B；否则，转步骤D；

B、计算单区域的广义控制性能评价参数GPS

对于直流调频参与的交流控制区域，其中的一个指标只单纯地评价控制区域在系统内产生波动时自身自动发电控制AGC能力，所以将直流调频的责任从实际的控制区域反映的责任中剥离出来；

设单区域模型为采用两个区域通过直流联络线互联得到的模型；

B1、定义等效频率偏差的约束

定义区域i的等效频率偏差来剥离出直流调频的责任；把Δf_i等效为Δf_i'，意义为区域i的实际功率缺额只由自身交流调频能力承担时，得到的等效频率偏差Δf_i'；即表示区域i的自动发电控制AGC有功功率控制性能是达标的，表示如下：

${\mathrm{RMS}}_{T2}\left\{\stackrel{\&OverBar;}{{{\mathrm{\&Delta;f}}_{i.T1}}^{\&prime;}}\right\}\&le;{\mathrm{\&epsiv;}}_{i.T1}$

式中，Δf_i'为区域i的等效频率偏差；为区域i的等效频率偏差于T1分钟内在时段T2的均方根值；ε_i.T1为区域i等效频率偏差的T1分钟平均值的合格目标值；

B2、计算等效频率偏差

通过广义区域控制偏差GCE表示得到区域i的实际频率偏差，有

${\mathrm{\&Delta;f}}_i=\frac{{\mathrm{GCE}}_i+K_{vscj}{\mathrm{\&Delta;f}}_j}{-10B_i+K_{vsci}}$

把对侧直流调频所需的支援量和本侧直流调频的能力剥离出去，得到等效频率偏差Δf_i'为：

${{\mathrm{\&Delta;f}}_i}^{\&prime;}=\frac{{\mathrm{GCE}}_i}{-10B_i}$

GCE_i为区域i的广义区域控制偏差，B_i为区域i的频率偏差系数；此等效频率偏差Δf_i'即为对区域控制性能评价的等效指标，其含义为区域i的实际有功功率缺额仅由自身一次调频能力承担时造成的等效频率偏差；

B3、计算广义符合因子GCF

广义符合因子GCF定义如下：

$GCF=\frac{1}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{i.1}^2}{\stackrel{\&OverBar;}{{\left\{\frac{{\mathrm{GCE}}_i}{-10B_i}\right\}}_1}}^2$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的等效频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，通常取为区域i上一年基于1分钟平均的等效频率偏差的均方根值；

B4、计算广义控制性能评价参数GPS

广义控制性能评价参数GPS的定义如下：

GPS＝(2-AVG_T{GCF})×100

其中，AVG_T{GCF}为GCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年；

GPS取值范围为GPS≤200；当100≤GPS≤200时，说明区域i的自身控制满足要求；当GPS＜100时，说明区域i的自身调频能力超出了影响范围；

C、计算单区域的整体控制性能评价参数DPS

对于直流调频参与的区域，另一个指标是在自身的一次调频和二次调频能力以及直流调频能力共同影响下，评价控制区域整体的有功功率调节行为是否达标；通过该区域的实际频率变化反映整体有功功率调节行为的能力；

C1、定义实际频率偏差的约束

区域的实际频率偏差Δf_i，反映的是区域i的实际功率缺额以及对侧所需求的直流调频支援量由自身一次调频及直流调频能力共同承担时，得到的实际频差Δf_i；即表示区域i的自动发电控制AGC和直流调频共同作用的有功功率控制性能是达标的，表示如下：

${\mathrm{RMS}}_{T2}\left\{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&Delta;f}}_{i.T1}}\right\}\&le;{\mathrm{\&epsiv;}}_{i.T1}$

式中，Δf_i为区域i的实际频率偏差；为区域i的实际频率偏差于T1分钟内在时段T2的均方根值；ε_i.T1为区域i实际频率偏差的T1分钟平均值的合格目标值；

C2、采集实际频率偏差

实际频率偏差Δf_i通过电力系统的监测设备直接监测得到；

C3、计算直流符合因子

直流符合因子DCF定义如下：

$DCF=\frac{1}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{i.1}^2}{\stackrel{\&OverBar;}{{\left\{{\mathrm{\&Delta;f}}_i\right\}}_1}}^2$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的实际频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，取为区域i上一年基于1分钟平均的实际频率偏差的均方根值；

C4、计算整体控制性能评价参数DPS

整体控制性能评价参数DPS的定义如下：

DPS＝(2-AVG_T{DCF})×100

AVG_T{DCF}为DCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年；

DPS取值范围为DPS≤200；当100≤DPS≤200时，说明区域i的整体控制满足要求；当DPS＜100时，说明区域i的整体调频能力超出了影响范围；

转步骤F；

D、计算多区域的广义控制性能评价参数GPS

设多区域模型为：大区域之间通过直流联络线互联，大区域包括多个通过交流联络线连接的子区域；

大区域之间通过直流输电互联并参与调频；这种情况下，需要定义各子区域的责任问题，并提出各子区域的指标；

步骤B得到的单区域广义控制性能评价参数GPS，其实相当于多区域互联下的大区域S的广义控制性能评价参数GPS，反映此大区域自身调频能力；为了得到多区域互联时，各子区域的广义控制性能评价参数GPS责任，需要把这个大区域的责任进行分摊；

D1、计算等效频率偏差

把对侧直流调频所需的支援量和本侧直流调频的能力剥离出去，得到大区域S整体的等效频率偏差Δf_S'为：

${{\mathrm{\&Delta;f}}_S}^{\&prime;}=\frac{{\mathrm{GCE}}_S}{-10B_S}$

其中，为大区域S的广义区域控制偏差等于各子区域的广义区域控制偏差之和；

等效频率偏差Δf_S'即为对区域控制性能评价的等效指标，其含义为区域S的实际有功功率缺额仅由自身一次调频能力承担时造成的等效频率偏差；

D2、计算广义符合因子

多区域广义控制性能评价参数GPS中的广义符合因子GCF定义如下：

$GCF=\frac{1}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{i.1}^2}\stackrel{\&OverBar;}{{\left\{\frac{{\mathrm{GCE}}_i}{-10B_i}\right\}}_1}\&times;\stackrel{\&OverBar;}{{{\mathrm{\&Delta;f}}_{S.1}}^{\&prime;}}$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的等效频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，取为区域i上一年基于1分钟平均的等效频率偏差的均方根值；Δf_S.1'为大区域S的等效频率偏差，也是各子区域的等效频率偏差；GCE_i为子区域i的广义区域控制偏差；B_i为子区域i的频率偏差系数；

D3、计算GPS参数

多区域广义控制性能评价参数GPS的定义如下：

GPS＝(2-AVG_T{GCF})×100

AVG_T{GCF}为GCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年；

GPS取值范围为GPS≤200；当100≤GPS≤200时，说明区域i的自身控制满足要求；当GPS＜100时，说明区域i的自身控制已经超出影响范围；

D4、广义控制性能评价参数GPS分析

广义控制性能评价参数GPS表明各子区域剥离出分摊到自身的直流调频责任，得到的自身交流调频能力的责任；GCE_i和GCE_S乘积为负，表明子区域i对大区域S的频率恢复是有利的；广义控制性能评价参数GPS反映了子区域i自身调频能力是否超出了影响范围，以及是否对外区域造成影响；

E、计算多区域整体控制性能评价参数DPS

步骤C得到的单区域整体控制性能评价参数DPS，其实相当于多区域互联下的大区域的整体控制性能评价参数DPS，反映此大区域S整体调频能力；为了得到多区域互联时，各子区域的整体控制性能评价参数DPS，就需要把这个大区域的整体责任进行分摊；

E1、计算直流符合因子

多区域整体控制性能评价参数DPS中直流符合因子DCF定义如下：

$DCF=\frac{1}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{i.1}^2}\stackrel{\&OverBar;}{{\left\{\frac{{\mathrm{GCE}}_i+{\mathrm{\&alpha;}}_i{K}_{vsc2}{\mathrm{\&Delta;f}}_b}{-10B_i+{\mathrm{\&alpha;}}_i{K}_{vsc1}}\right\}}_1}\&times;\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&Delta;f}}_{S.1}}$

其中：下标1为1分钟平均值；ε_i.1为区域i的实际频率偏差的1分钟平均值的合格目标值，通常取为区域i上一年基于1分钟平均的实际频率偏差的均方根值；Δf_S.1为大区域S的实际频率偏差，也是各子区域的实际频率偏差；α_i为子区域i的频率偏差系数占所在大区域S的频率偏差系数的比值；

E2、计算整体控制性能评价参数DPS

多区域整体控制性能评价参数DPS的定义如下：

DPS＝(2-AVG_T{DCF})×100

AVG_T{DCF}为DCF在时段T内的平均值，T为时间尺度，通常取为1小时、1天、1月或1年；

DPS取值范围为DPS≤200；当100≤DPS≤200时，说明区域i的整体控制能力满足要求；当DPS＜100时，区域i的整体控制已经超出影响范围；

E3、整体控制性能评价参数DPS分析

整体控制性能评价参数DPS作为评价子区域整体的有功功率调节能力，包含了自身的交流调频能力，还有按照α_i系数分摊到子区域i的直流调频责任的比例；当DCF<0时，表示该区域除了把自身责任调节的很好之外，分配到该区域直流调频责任，自身也承担的很好，该区域有利于减少系统实际频率偏差；DPS参数反映了子区域i自身调频能力以及分摊到本区域的直流调频责任，即整体调频能力是否超出了影响范围；

F、两种参数协调评价

在直流调频的影响下，控制区域的功率调节行为受到自动发电控制AGC以及直流调频共同作用的影响，所以需要分两种情况进行评价，一种是控制区域剥离出直流调频的影响情况对控制区域自身的自动发电控制AGC调节行为进行控制性能评价，即广义控制性能评价参数GPS；另一种是控制区域由自身自动发电控制AGC以及直流调频共同作用的调节行为进行控制性能评价，即整体控制性能评价参数DPS；

虽然两种指标考虑的责任范围不同，但是通过搭配评价分析，找出各有功控制行为的能力是否达标；等效频率偏差反映的是控制区域自身的AGC调频能力，而实际频率偏差反映的是控制区域由自身AGC调节以及直流调频能力共同作用的影响结果；所以这两个参数是一种包含关系，实际频率偏差反映的责任包含了等效频率偏差反映的责任；下面通过参数搭配，对各种情况进行分析，来找出责任关系：

F1、当100≤GPS≤200、DPS＜100时

当等效频率偏差的均方根值在目标值的范围内时，说明区域自身调频能力是满足设定目标的范围，并没有对外区域造成影响；而实际频率偏差的均方根值超过了目标值，说明控制区域实际的整体有功控制能力是超出了影响范围；由于两者是包含关系，所以说明是由于直流调频的能力没有达到标准，或是直流调频支援对侧支援量过大导致实际频率偏差过大以及该区域整体指标没有达标；

F2、当GPS＜100、100≤DPS≤200时

当等效频率偏差的均方根值超过了目标值，说明区域自身调频能力是超出了影响范围，并对外区域造成了影响；当实际频率偏差的均方根值在目标值的范围内时，说明控制区域实际的整体有功控制能力是满足设定目标的范围内；由于两者是包含关系，所以说明区域自身调频能力不足导致无法满足自身需求，造成评价自身能力指标没有达标，但是在直流调频的支援下，对该区域整体的控制性能有积极的影响，使得实际整体指标达到要求；

F3、当GPS＜100、DPS＜100时

当等效频率偏差的均方根值超过了目标值，说明区域自身调频能力是超出了影响范围，并对外区域造成了影响；当实际频率偏差的均方根值也超出了目标值的范围时，说明控制区域实际的整体有功控制能力也超出了影响范围；由于两者是包含关系，所以说明区域自身调频能力不足导致无法满足自身需求，造成评价自身能力指标没有达标，即使有直流调频的支援，对该区域整体的控制性能有消极的影响，使得实际整体指标没有达到要求；

F4、当100≤GPS≤200、100≤DPS≤200时

当等效频率偏差的均方根值在目标值的范围内时，说明区域自身调频能力是满足设定目标的范围，并没有对外区域造成影响；而实际频率偏差的均方根值也达到了标准，说明控制区域实际的整体有功控制能力也是在影响范围内；由于两者是包含关系，所以说明区域自身调频能力能够满足自身需求，并在直流调频参与下，对该区域整体的控制性能仍未超出影响范围，使得实际整体指标也达到要求。