CN112103958B - 自适应电网惯量变化的频率稳定紧急控制策略校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自适应系统惯量变化的频率稳定紧急控制策略校正方法、装置和存储介质,包括:获取系统实时惯量值;按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略,后续即可按照更新后的频率稳定紧急控制策略进行系统控制。利用本发明能够自适应电网惯量变化进行控制策略的调整,提高电网精益化控制水平。
Description
技术领域
本发明涉及电网安全稳定运行控制技术领域,特别是一种自适应电网惯量变化的频率稳定紧急控制策略校正方法、装置及存储介质。
背景技术
为应对环境污染、气候变化、保障经济社会的可持续发展,电网对水电、风电、光伏发电等清洁能源接入比例持续提高,但受季节、昼夜、环境等因素影响,其发电能力不能有效保证,相比常规电源为主的系统,新形势下电网各类电源开机变化会加大,电网转动惯量将随之不断改变,加剧了系统频率特性复杂性,同时随着新能源占比不断提高,电网电压调节能力逐步下滑,惯量作对频率稳定问题的抑制作用更加突出,传统基于离线严重方式分析的频率稳定安控策略会面临愈来愈严重的过控问题,已不能满足电网精益化运行要求。
为此,本专利提出了一种自适应电网惯量变化的频率稳定紧急控制策略校正方法。通过在线监测系统惯量实时信息,匹配离线基于惯量变化的安控分析策略,实现电网频率安控策略关于惯量变化的自适应调整,提升了新形势下高比例清洁能源电网频率安控策略的适应性,提高了电网精益化控制水平。
发明内容
本发明的目的是提供一种频率稳定紧急控制策略校正方法、装置及存储介质,能够自适应电网惯量变化进行控制策略的调整,提高电网精益化控制水平。
本发明采用的技术方案如下:
一方面,本发明提供一种频率稳定紧急控制策略校正方法,包括:
获取系统实时惯量值;
按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,或者低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,或者低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略。
后续即可按照更新后的频率稳定紧急控制策略进行高频或低频问题下的系统控制。
本发明在应用时,可对系统实时惯量值进行监测,通过监测结果确定匹配的离线惯量值,进而更新控制策略中对应的安控定值,实现频率稳定紧急控制策略对系统惯量的自适应校正,从而选择合适的安控动作系数和安控动作门槛值。
通常,暂态频率稳定控制策略可按下式执行:
ΔP=k×(P-Pth)
其中,ΔP为保证频率稳定的安控动作量,k为安控动作系数,P为故障前关键制约故障断面运行功率,Pth为关键制约故障断面功率安控动作门槛值。本发明所适用的紧急控制策略校核匹配,所修改的是确定频率性质(高频或低频)的策略,如果当前要校正的离线策略是应对某个断面解列后高频问题的,那么相应的要匹配修改的就是高频的安控动作系数和高频门槛值。频率稳定紧急控制策略将根据实际的电网运行方式选择对应低频或高频的安控动作门槛值和安控动作系数。
可选的,本发明利用D5000平台实时监测获取系统实时惯量值。
可选的,所述预设的匹配原则为:将最接近但不超过系统实时惯量值的离线惯量值作为与实时惯量值相匹配的离线惯量值。
可选的,离线惯量集中的离线惯量值及其对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值的确定方法包括:
获取电网中所有常规电源的设备信息、关键制约故障信息,以及受暂态高频、低频稳定问题制约的现有电网安控动作门槛值及动作系数定值信息;
基于所获取的信息进行系统惯量变化离线仿真分析,得到变化后不同系统惯量值所对应的关键制约故障下的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,或者低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值。
可选的,所述所有常规电源的设备信息包括全网常规电源装机的惯量和最低技术出力信息、典型机电仿真数据、最小开机信息和最小旋备量信息,还可包括其它数据。
可选的,所述进行系统惯量变化离线仿真分析为,通过改变全网常规电源开机,仿真系统惯量按照设定步长变化。
可选的,所述进行系统惯量变化离线仿真分析包括:
分别仿真和方式,并基于按照最小匹配惯量变化步长逐次调整增加网内常规电源机组,直至达到全网常规电源全开机,得到系统惯量集[J1、J2...Jmax]/ [J′1、J′2...J′max],及其对应的高频方式集MG:/低频方式集 ML:
对于MG:和ML:中的各运行方式分别进行时域仿真计算,得到对应MG:中各高频运行方式在关键制约故障下的的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,以及对应ML:中各低频运行方式在关键制约故障下的的低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
根据MG:和ML:中各运行方式,与[J1、J2...Jmax]和 [J′1、J′2...J′max]中系统惯量值之间的对应关系,确定各系统惯量值对应的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,或者低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;所述系统惯量值即所述离线惯量值。
第二方面,本发明提供一种自适应系统惯量变化的频率稳定紧急控制方法,包括:
获取系统实时惯量值;
按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略。
按照更新后的频率稳定紧急控制策略进行系统控制。
第三方面,本发明提供一种自适应系统惯量的频率稳定紧急控制策略校正装置,包括:
数据采集模块,被配置用于获取系统实时惯量值;
系统惯量匹配模块,被配置用于按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
策略更新模块,被配置用于将查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新至频率稳定紧急控制策略。
第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现如第一方面所述的频率稳定紧急控制策略校正方法。
有益效果
本发明通过在线监测系统惯量实时信息,匹配预先设计好的基于惯量变化的离线安控分析策略,实现电网频率安控策略根据惯量变化的自适应调整,能够提升新形势下高比例清洁能源电网频率安控策略的适应性,提高电网精益化控制水平。
附图说明
图1所示为本发明方法流程示意图;
图2所示为本发明一种实施例的具体流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
实施例1
本实施例介绍一种频率稳定紧急控制策略校正方法,参考图1所示,方法包括:
获取系统实时惯量值;
按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略。
后续即可按照更新后的频率稳定紧急控制策略进行系统控制。
本发明在应用时,可对系统实时惯量值进行监测,通过监测结果确定匹配的离线惯量值,进而更新控制策略中对应的安控定值,实现频率稳定紧急控制策略对系统惯量的自适应校正,从而选择合适的安控动作系数和安控动作门槛值。
实施例1-1
基于实施例1,本实施例具体介绍一种频率稳定紧急控制策略校正方法的实现,参考图2 所示,方法实施具体涉及以下内容:
1)获取现有的受暂态高频、低频稳定问题制约的电网安控动作门槛及动作系数定值,关键制约故障信息,全网常规电源装机的惯量和最低技术出力信息,典型机电仿真数据,最小开机信息,最小旋备量信息等数据;
2)通过改变常规电源开机,仿真计算系统惯量改变在关键制约故障下的高频和低频安控动作门槛及动作系数定值,具体如下:
2-a)通常,暂态频率稳定控制策略可按下式执行:
ΔP=k×(P-Pth)
其中,ΔP为保证频率稳定的安控动作量,k为安控动作系数,P为故障前关键制约故障断面运行功率,Pth为关键制约故障断面安控动作门槛功率值。
2-b)调整机电仿真数据运行方式,形成适合研究高频问题惯量变化影响的全网常规电源最小开机且各机组按最低技术出力运行的典型方式,设为方式形成适合研究低频问题惯量变化影响的全网常规电源最小开机和满足最小旋备量的方式,设为方式
仿真过程中,在保证有功平衡前提下,针对高频问题的策略,增加的常规电源机组按最小技术出力增加,匹配减少系统新能源出力,针对低频问题的策略,增加的常规电源机组按满出力增加,匹配减少新能源出力。
2-c)设电网仿真的惯量变化步长为ΔJ,分别基于方式按照最小匹配惯量变化步长依次调整增加网内常规电源进机组,直至达到全网常规电源全开机,最终分别形成惯量按照惯量变化步长逐次改变对应的方式集MG:和ML:对应的惯量变化集记作[J1、J2...Jmax]和[J′1、J′2...J′max]。
2-d)通过时域仿真,分别确定方式集MG、ML中各运行方式在关键制约故障下的安控动作门槛值和动作系数值,进而形成关于惯量变化[J1、J2...Jmax]的高频安控动作门槛值集PG:高频安控动作系数值集kG:和关于惯量变化 [J′1、J′2...J′max]的低频安控动作门槛值集PL:低频安控动作系数值集kL:
3)在线监测系统实时惯量信息,根据系统实时的频率性质对频率稳定紧急控制策略中的电网安控动作门槛及动作系数定值进行在线匹配刷新,具体如下:
3-a)基于D5000平台,实时监测系统惯量值J实。
3-b)按最接近且不超过为原则搜索与系统实时惯量J实相匹配的离线惯量值,并将当前高频和低频动作的门槛值及系数值匹配刷新调整至与离线惯量值相对应的频率安控动作门槛值及系数值。
后续即可系统即可利用更新后的策略进行高频或低频问题下的对应控制。
实施例2
本实施例介绍一种自适应系统惯量的频率稳定紧急控制装置,包括:
数据采集模块,被配置用于获取系统实时惯量值;
系统惯量匹配模块,被配置用于按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
策略更新模块,被配置用于将查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新至频率稳定紧急控制策略。
以上各功能模块的具体功能实现参考实施例1和实施例1-1的具体内容。
实施例3
本实施例介绍一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现如实施例1、实施例1-1所介绍的频率稳定紧急控制策略校正方法。
实施例4
与实施例1基于相同的发明构思,如图1所示,本实施例介绍一种自适应系统惯量变化的频率稳定紧急控制方法,包括:
获取系统实时惯量值;
按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略。
按照更新后的频率稳定紧急控制策略进行系统控制。
实施例5
本实施例介绍一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现如实施例4所介绍的频率稳定紧急控制方法。
以上实施例可以看出,本发明通过在线监测系统惯量实时信息,匹配预先设计好的基于惯量变化的离线安控分析策略,实现电网频率安控策略根据惯量变化的自适应调整,能够提升新形势下高比例清洁能源电网频率安控策略的适应性,提高电网精益化控制水平。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/ 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/ 或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种频率稳定紧急控制策略校正方法,其特征是,包括:
获取系统实时惯量值;
按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略;
其中,所述预设的匹配原则为:将最接近但不超过系统实时惯量值的离线惯量值作为与实时惯量值相匹配的离线惯量值;
离线惯量集中的离线惯量值及其对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值的确定方法包括:
获取电网中所有常规电源的设备信息、关键制约故障信息,以及受暂态高频、低频稳定问题制约的现有电网安控动作门槛值及动作系数定值信息;
基于所获取的信息进行系统惯量变化离线仿真分析,得到变化后不同系统惯量值所对应的关键制约故障下的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,包括:
分别仿真和方式,并基于按照最小匹配惯量变化步长逐次调整增加网内常规电源机组,直至达到全网常规电源全开机,得到系统惯量集[J1、J2...Jmax]/[J′1、J′2...J′max],及其对应的高频方式集低频方式集
对于和中的各运行方式分别进行时域仿真计算,得到对应中各高频运行方式在关键制约故障下的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,以及对应中各低频运行方式在关键制约故障下的低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,利用D5000平台实时监测获取系统实时惯量值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述所有常规电源的设备信息包括全网常规电源装机的惯量和最低技术出力信息、典型机电仿真数据、最小开机信息和最小旋备量信息。
4.一种自适应系统惯量变化的频率稳定紧急控制方法,其特征是,包括:
获取系统实时惯量值;
按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略;
按照更新后的频率稳定紧急控制策略进行系统控制;
其中,所述预设的匹配原则为:将最接近但不超过系统实时惯量值的离线惯量值作为与实时惯量值相匹配的离线惯量值;
离线惯量集中的离线惯量值及其对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值的确定方法包括:
获取电网中所有常规电源的设备信息、关键制约故障信息,以及受暂态高频、低频稳定问题制约的现有电网安控动作门槛值及动作系数定值信息;
基于所获取的信息进行系统惯量变化离线仿真分析,得到变化后不同系统惯量值所对应的关键制约故障下的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,包括:
分别仿真和方式,并基于按照最小匹配惯量变化步长逐次调整增加网内常规电源机组,直至达到全网常规电源全开机,得到系统惯量集[J1、J2...Jmax]/[J′1、J′2...J′max],及其对应的高频方式集低频方式集
对于和中的各运行方式分别进行时域仿真计算,得到对应中各高频运行方式在关键制约故障下的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,以及对应中各低频运行方式在关键制约故障下的低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
5.一种自适应系统惯量的频率稳定紧急控制策略校正装置,其特征是,包括:
数据采集模块,被配置用于获取系统实时惯量值;
系统惯量匹配模块,被配置用于按照预设的匹配原则,从预设的离线惯量集中查找与实时惯量相匹配的离线惯量值;所述预设的离线惯量集中包括多个离线惯量值,不同离线惯量值对应不同的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
策略更新模块,被配置用于根据查找到的离线惯量值对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,更新频率稳定紧急控制策略;
其中,所述预设的匹配原则为:将最接近但不超过系统实时惯量值的离线惯量值作为与实时惯量值相匹配的离线惯量值;
离线惯量集中的离线惯量值及其对应的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值的确定方法包括:
获取电网中所有常规电源的设备信息、关键制约故障信息,以及受暂态高频、低频稳定问题制约的现有电网安控动作门槛值及动作系数定值信息;
基于所获取的信息进行系统惯量变化离线仿真分析,得到变化后不同系统惯量值所对应的关键制约故障下的高频安控动作门槛值、高频安控动作系数值、低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值,包括:
分别仿真和方式,并基于按照最小匹配惯量变化步长逐次调整增加网内常规电源机组,直至达到全网常规电源全开机,得到系统惯量集[J1、J2...Jmax]/[J′1、J′2...J′max],及其对应的高频方式集低频方式集
对于和中的各运行方式分别进行时域仿真计算,得到对应中各高频运行方式在关键制约故障下的高频安控动作门槛值和高频安控动作系数值,以及对应中各低频运行方式在关键制约故障下的低频安控动作门槛值和低频安控动作系数值;
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征是,该计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1所述的频率稳定紧急控制策略校正方法,或实现如权利要求4所述的自适应系统惯量变化的频率稳定紧急控制方法。
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