CN111130096B - 一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法，步骤包括⑴采集数据；⑵辨识一次调频调节过程的开始时刻；⑶按照一次调频调节子过程的开始时刻对所有采集数据进行分段，得到所有一次调频调节子过程的集合；⑷计算各子过程的响应时间；⑸计算各子过程的达到目标负荷幅度50％的时间t50％；⑹计算各子过程的达到目标负荷幅度75％的时间t75％；⑺计算各子过程的达到目标负荷幅度100％的时间t100％。本发明通过辨识一次调频调节子过程，将整个评价问题分解为具有重复性的各子过程的参数计算问题，使评价问题可通过计算机编程解决，可实现火电机组一次调频调节性能在线监测。

Description

一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法

技术领域

本发明属于发电机组涉网试验技术领域，尤其是一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法。

背景技术

一次调频是电网频率稳定的基础，火电机组一次调频性能的优劣维系着电力系统频率的稳定性。目前的火电机组一次调频性能评价依赖于开展一次调频性能试验，该试验需要测量机组不同出力水平下的复杂参数，试验人员通过读取该过程中的机组参数计算一次调频性能指标，整体测试过程复杂且历时较长。而且，现有的方式只能得到试验时间段内的机组一次调频性能，随着机组运行中各种参数的变化，一次调频性能将发生变化，缺乏一种一次调频实时监测的有效手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供设计合理、计算准确且稳定可靠，从自动化计算的角度解决了一次调频性能评价的时效性问题的一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴采集数据：通过数据采集系统，按照一定的采样频率，或者按照设定变化死区的方式，采集待评价时间段内，所有采样时刻t对应的火电机组的有功功率p与电网频率f，数据按照各行数据的时间戳顺序对数据进行排序；

⑵辨识一次调频调节过程的开始时刻：

遍历所有f，并过滤得到所有f>fd的时刻,fd为机组设定的频率调节死区。保持所有数据行的时间顺序排序不变，从而得到所有一次调频调节子过程的开始时刻；

⑶按照一次调频调节子过程的开始时刻对所有采集数据进行分段，得到所有一次调频调节子过程的集合；

⑷计算各子过程的响应时间：

i.计算响应时间判定值fresp：

fresp,t＝|pt-pinit|-pd

式中：fresp,t为t时刻的响应时间判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；pd为机组一次调频调节死区；

ii.按时间顺序对子过程数据进行遍历，找到子过程中机组有功功率第一次超过一次调频调节死区的时刻tresp；

iii.计算响应时间Tresp：

Tresp＝tresp-tinit

式中：tinit为子过程的开始时刻；

⑸计算各子过程的达到目标负荷幅度50％的时间t50％：

i.计算判定值f50％：

f50％,t＝|pt-pinit|-50％(ptar-pinit)

式中：f50％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；ptar为该子过程的一次调频调节目标值，该值根据以下公式计算：

ptar＝δfpcap/3000/k+pinit

式中：δf为子过程频率跳变量，pcap为装机容纳量，k为机组转速不等率设定值；

ii.按时间顺序对子过程数据进行遍历，找到子过程中机组有功功率第一次f50％,t>0的时刻t50％，该时刻即为达到目标负荷幅度50％的时间；

⑹计算各子过程的达到目标负荷幅度75％的时间t75％：

计算判定值f75％：

f75％,t＝|pt-pinit|-75％(ptar-pinit)

式中：f75％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；

⑺计算各子过程的达到目标负荷幅度100％的时间t100％：

计算判定值f100％：

f100％,t＝|pt-pinit|-100％(ptar-pinit)

式中：f100％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率。

本发明的优点和有益效果是：

本发明步骤是，⑴采集数据；⑵辨识一次调频调节过程的开始时刻；⑶按照一次调频调节子过程的开始时刻对所有采集数据进行分段，得到所有一次调频调节子过程的集合；⑷计算各子过程的响应时间；⑸计算各子过程的达到目标负荷幅度50％的时间t50％；⑹计算各子过程的达到目标负荷幅度75％的时间t75％；⑺计算各子过程的达到目标负荷幅度100％的时间t100％。本发明设计合理、计算准确且稳定可靠，从自动化计算的角度解决了AGC性能评价的时效性问题，有效地实现了火电机组一次调频调节性能评价指标的快速计算，提高了火电机组一次调频性能评价工作的效率；通过辨识一次调频调节子过程，将整个评价问题分解为具有重复性的各子过程的参数计算问题，使评价问题可通过计算机编程解决，可实现火电机组一次调频调节性能在线监测。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法，本发明的创新在于：包括以下步骤：

⑴采集数据：通过数据采集系统，按照一定的采样频率，或者按照设定变化死区的方式，采集待评价时间段内，所有采样时刻t对应的火电机组的有功功率p与电网频率f，数据按照各行数据的时间戳顺序对数据进行排序；

⑵辨识一次调频调节过程的开始时刻：

遍历所有f，并过滤得到所有f>fd的时刻,fd为机组设定的频率调节死区。保持所有数据行的时间顺序排序不变，从而得到所有一次调频调节子过程的开始时刻；

⑶按照一次调频调节子过程的开始时刻对所有采集数据进行分段，得到所有一次调频调节子过程的集合；

⑷计算各子过程的响应时间：

i.计算响应时间判定值fresp：

fresp,t＝|pt-pinit|-pd

式中：fresp,t为t时刻的响应时间判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；pd为机组一次调频调节死区；

ii.按时间顺序对子过程数据进行遍历，找到子过程中机组有功功率第一次超过一次调频调节死区的时刻tresp；

iii.计算响应时间Tresp：

Tresp＝tresp-tinit

式中：tinit为子过程的开始时刻；

⑸计算各子过程的达到目标负荷幅度50％的时间t50％：

i.计算判定值f50％：

f50％,t＝|pt-pinit|-50％(ptar-pinit)

式中：f50％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；ptar为该子过程的一次调频调节目标值，该值根据以下公式计算：

ptar＝δfpcap/3000/k+pinit

式中：δf为子过程频率跳变量，pcap为装机容纳量，k为机组转速不等率设定值；

ii.按时间顺序对子过程数据进行遍历，找到子过程中机组有功功率第一次f50％,t>0的时刻t50％，该时刻即为达到目标负荷幅度50％的时间；

⑹计算各子过程的达到目标负荷幅度75％的时间t75％：

计算判定值f75％：

f75％,t＝|pt-pinit|-75％(ptar-pinit)

式中：f75％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；

⑺计算各子过程的达到目标负荷幅度100％的时间t100％：

计算判定值f100％：

f100％,t＝|pt-pinit|-100％(ptar-pinit)

式中：f100％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率。

本发明设计合理、计算准确且稳定可靠，从自动化计算的角度解决了AGC性能评价的时效性问题，有效地实现了火电机组一次调频调节性能评价指标的快速计算，提高了火电机组一次调频性能评价工作的效率；通过辨识一次调频调节子过程，将整个评价问题分解为具有重复性的各子过程的参数计算问题，使评价问题可通过计算机编程解决，可实现火电机组一次调频调节性能在线监测。

Claims (1)

1.一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴采集数据：通过数据采集系统，按照一定的采样频率，或者按照设定变化死区的方式，采集待评价时间段内，所有采样时刻t对应的火电机组的有功功率p与电网频率f，数据按照各行数据的时间戳顺序对数据进行排序；

⑵辨识一次调频调节过程的开始时刻：

遍历所有f，并过滤得到所有f>fd的时刻,fd为机组设定的频率调节死区，保持所有数据行的时间顺序排序不变，从而得到所有一次调频调节子过程的开始时刻；

⑶按照一次调频调节子过程的开始时刻对所有采集数据进行分段，得到所有一次调频调节子过程的集合；

⑷计算各子过程的响应时间：

i.计算响应时间判定值fresp：

fresp,t＝|pt-pinit|-pd

式中：fresp,t为t时刻的响应时间判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；pd为机组一次调频调节死区；

ii.按时间顺序对子过程数据进行遍历，找到子过程中机组有功功率第一次超过一次调频调节死区的时刻tresp；

iii.计算响应时间Tresp：

Tresp＝tresp-tinit

式中：tinit为子过程的开始时刻；

⑸计算各子过程的达到目标负荷幅度50％的时间t50％：

i.计算判定值f50％：

f50％,t＝|pt-pinit|-50％(ptar50％-pinit)

式中：f50％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；ptar50％为该子过程的一次调频调节目标值，该值根据以下公式计算：

Ptar50％＝δfpcap/3000/k+pinit

式中：δf为子过程频率跳变量，pcap为装机容纳量，k为机组转速不等率设定值；

ii.按时间顺序对子过程数据进行遍历，找到子过程中机组有功功率第一次f50％,t>0的时刻t50％，该时刻即为达到目标负荷幅度50％的时间；

⑹计算各子过程的达到目标负荷幅度75％的时间t75％：

计算判定值f75％：

f75％,t＝|pt-pinit|-75％(ptar75％-pinit)

式中：f75％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率；

⑺计算各子过程的达到目标负荷幅度100％的时间t100％：

计算判定值f100％：

f100％,t＝|pt-pinit|-100％(ptar100％-pinit)

式中：f100％,t为t时刻的判定值；pt为t时刻的有功功率；pinit为子过程开始时刻的有功功率。