CN112686503B - 一种异步电网频率调控质量的评价方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种异步电网频率调控质量的评价方法及系统，属于电力系统安全稳定监控技术领域。该方法先利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长将预设时间划分形成若干时段

，形成系统频率数据库；根据得到的系统频率数据库，计算每个时段的频率误差指标和频率波动指标；根据设定的频率误差参考值、频率波动参考值、频率合格率考值，计算预设时间频率合格频率，从而判定预设时间段系统频率调控是否合格，并输出判定结果。本发明可有效评价单位时段内异步电网系统频率的调控质量，并根据统计得到的单位时段频率误差指标和频率波动指标来评价异步电网频率的调控情况，为调频工具参数设置提供决策辅助，保证电网正常安全运行。

Description

一种异步电网频率调控质量的评价方法及系统

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定监控技术领域，具体涉及一种异步电网频率调控质量的评价方法及系统。

背景技术

频率作为衡量电能质量的基本指标之一，是电力系统的重要参数。频率质量是电能质量的重要组成部分，其优劣直接影响电力系统和用户设备的正常运行。近年来随着国民经济和电力系统的快速发展，用户和电力系统和对频率质量的要求也随之提高。

频率调控质量评价标准方面，现代电力系统通常采用3种标准来评价区域电网的调频性能，分别是A1/A2标准、CPS(CPS1/CPS2)标准和DCS标准，南方电网主要采用CPS标准评价同步互联区域电网的联络线交换功率控制及频率控制性能。频率调控指标方面，目前电力系统主要采用频率合格率指标评价电网频率的分布范围。

云南电网在2016年与南方电网主网通过直流线路异步互联后，形成了高比例直流外送型省级异步电网，从南方电网局部频率调节区转变为独立调频区，AGC控制模式由TBC(Tie-line Load Frequency Bias Control)模式调整至FFC(Flat Frequency Control)模式。实际运行中，由于系统惯性大幅下降，频率质量较异步前有所降低，存在频率超调和频率波动方面的新问题。评价标准方面，由于南方电网主网频率与云南电网频率不再一致，CPS标准不再适合评价云南电网的调频性能，频率调控指标方面，频率合格率指标无法表征频率波动的快慢程度，无法进一步衡量异步联网后存在的频率超调和频率波动方面问题。因此，亟需提出能表征单位时段段内频率波动程度的新指标，进一步形成表征异步电网频率调控质量的新评价方法，为制定合理的调频方式提供支撑，从而实现异步电网频率调控效果的整体优化。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有标准及技术的空缺，针对高比例直流外送型省级异步电网存在频率超调及波动方面问题，提出表征波动程度的频率波动指标，并进一步提出一种基于电网频率波动指标和误差指标的异步电网频率调控质量评价方法和系统。本发明评价方法及系统可有效评价单位时段内异步电网系统频率的调控质量，并根据统计得到的单位时段段内频率误差指标和频率波动指标来评价异步电网频率的调控情况，为调频工具参数设置提供决策辅助，保证电网正常安全运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种异步电网频率调控质量的评价方法，包括如下步骤：

步骤(1)，利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

步骤(2)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率误差指标α_i，频率误差指标为单位时段内系统频率偏离额定频率的偏差的均方根，计算方法如式(1)；

式中：f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，f_e为额定频率50Hz，m为给定单位时段T_i内秒数；

步骤(3)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段内频率的频率波动指标Ω_i，频率波动指标为单位时段内系统频率的等效波动频率，计算方法如式(2)；

式中：F(ω)为将时段T_i的频率曲线经快速傅里叶变换(FFT)、并去除直流分量后得到的频域曲线，ω、F(ω)分别为频率曲线对应得频域曲线的横、纵坐标；

步骤(4)，根据步骤(3)得到单位时段段内频率波动指标和步骤(2)得到单位时段T_i段内频率的频率波动指标和频率误差指标二维数组(Ω_i，α_i)，绘制以频率波动指标为横轴、频率误差指标为纵轴的异步电网频率调控质量评价图；

步骤(5)，根据步骤(4)得到的评价图，对比设定的频率误差指标和频率波动指标的参考值，从而判定该单位时段内系统频率调控质量的合格情况；

设定频率误差下限参考值A₁、频率误差上限参考值A₂以及频率波动参考值B；

若α_i＜A₁，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i＜B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i≥B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

若α_i≥A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

步骤(6)，通过步骤(2)～(5)，计算[T₁,T₂,…,T_n]所有单位时段的合格情况，其中合格时段数为τ，计算合格率σ，计算方法如式(3)；

设定频率合格率考值C，若合格率σ＜C，则判定预设时间的合格率越限，若时间段合格率≥C，则判定预设时间的合格率合格。

进一步，优选的是，步骤(1)中，利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率为通过数据接口从SCADA系统中获取，系统频率为电网中的统一频率，数据为秒级数据。

本发明同时提供一种异步电网频率调控质量的评价系统，包括：

数据采集模块，用于利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

频率误差指标计算模块，用于根据得到的系统频率数据库，计算每个时段的频率误差指标；

频率波动指标计算模块，用于根据得到的系统频率数据库，得到每个时段的频率快速傅里叶变换图，并计算每个时段的频率波动指标；

频率评价输出模块，用于根据频率波动指标计算模块和误差指标计算模块计算结果，以及设定的频率误差参考值、频率波动参考值、频率合格率考值，计算预设时间频率合格频率，从而判定预设时间段系统频率调控是否合格，并输出判定结果。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述异步电网频率调控质量的评价方法的步骤。

本发明另外提供一种非暂态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上述异步电网频率调控质量的评价方法的步骤。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明所提供的异步电网频率调控质量评价方法及系统，针对异步互联电网特征问题，采用电网频率波动指标和误差指标分别衡量频率信号在幅值误差和波动周期维度指标，并据此提出异步电网频率调控质量评价方法，实现对异步电网频率调控质量更为有效客观的评价和考核，为合理调节调频工具参数、降低频率超调波动情况、减少发电单元无效超调提供数据支撑，为提升电能质量、增强电力客户服务质量提供技术标准。

附图说明

图1为单位时段内频率曲线图；

图2为单位时段内频率的快速傅里叶变换曲线图；

图3为异步电网频率调控质量评价图；

图4为异步电网频率调控质量评价系统的结构示意图；

图5为不同波动频率、波动幅值的频率曲线图；

图6为不同波动频率、波动幅值的频率评价图；

图7为本发明电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

一种异步电网频率调控质量的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

步骤(2)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率误差指标α_i，频率误差指标为单位时段内系统频率偏离额定频率的偏差的均方根，计算方法如式(1)；

式中：f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，f_e为额定频率50Hz，m为给定单位时段T_i内秒数；

步骤(3)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段内频率的频率波动指标Ω_i，频率波动指标为单位时段内系统频率的等效波动频率，计算方法如式(2)；

式中：F(ω)为将时段T_i的频率曲线经快速傅里叶变换(FFT)、并去除直流分量后得到的频域曲线，ω、F(ω)分别为频率曲线对应得频域曲线的横、纵坐标；

步骤(4)，根据步骤(3)得到单位时段段内频率波动指标和步骤(2)得到单位时段T_i段内频率的频率波动指标和频率误差指标二维数组(Ω_i，α_i)，绘制以频率波动指标为横轴、频率误差指标为纵轴的异步电网频率调控质量评价图；

步骤(5)，根据步骤(4)得到的评价图，对比设定的频率误差指标和频率波动指标的参考值，从而判定该单位时段内系统频率调控质量的合格情况；

设定频率误差下限参考值A₁、频率误差上限参考值A₂以及频率波动参考值B；

若α_i＜A₁，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i＜B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i≥B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

若α_i≥A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

步骤(6)，通过步骤(2)～(5)，计算[T₁,T₂,…,T_n]所有单位时段的合格情况，其中合格时段数为τ，计算合格率σ，计算方法如式(3)；

设定频率合格率考值C，若合格率σ＜C，则判定预设时间的合格率越限，若时间段合格率≥C，则判定预设时间的合格率合格。

实施例2

一种异步电网频率调控质量的评价方法，包括如下步骤：

步骤(1)，利用SCADA系统获取设定时间内的系统频率，并以单位时长T将设定时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

步骤(2)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率误差指标α_i，定义为单位时段内系统频率偏离额定频率的偏差的均方根，以单位时段T_i为例，计算方法如下式：

式中：f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，f_e为额定频率50Hz，m为给定单位时段T_i内秒数；

步骤(3)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率波动指标Ω_i，定义为单位时段内系统频率的等效波动频率。将单位时段段内频率数据(如图1)经过快速傅里叶变换(FFT)，在除去直流分量后，得到频率快速傅里叶变换曲线图(如图2)，频率波动指标采用加权平均法，计算方法如下式：

式中：F(ω)为将时段T_i的频率曲线经快速傅里叶变换(FFT)、并去除直流分量后得到的频域曲线，ω、F(ω)分别为频率曲线对应得频域曲线的横、纵坐标；

步骤(4)，根据步骤(2)和(3)得到单位时段T_i段内频率的频率波动指标和频率误差指标二维数组(Ω_i，α_i)，并绘制以频率波动指标为横轴，频率误差指标为纵轴的异步电网频率调控质量评价图(如图3)。

步骤(5)，根据步骤(4)的评价图，对比设定频率误差指标和频率波动指标的参考值，从而判定该时间段内系统频率调控质量的合格情况。设定频率误差下限参考值A₁、频率误差上限参考值A₂以及频率波动参考值B。若α_i＜A₁，即单位时段T_i二维数组处于区域I，则时段频率调控质量记为合格；若Ω_i＜B，A₁≤α_i＜A₂，即单位时段T_i二维数组处于区域Ⅱ，则时段频率调控质量记为合格；若Ω_i≥B，A₁≤α_i＜A₂，即单位时段T_i二维数组处于区域Ⅲ，则时段频率调控质量记为不合格；若α_i≥A₂，即单位时段T_i二维数组处于区域Ⅳ，则时段频率调控质量记为不合格。

步骤(6)，通过步骤(1)～(5)计算[T₁,T₂,…,T_n]的合格情况，其中合格区时段数为τ，计算合格率σ，计算方法如下式：

设定频率合格率考值C，若合格率σ＜C，则判定给定时段合格率越限，需调节调频工具参数，以减少频率调控质量评价不合格情况，若时间段合格率≥C，则判定预设时间的合格率合格。

所述步骤(1)中，SCADA采集数据通过数据接口获取，系统频率为电网中的统一频率，数据为秒级数据。

所述步骤(6)中，调频工具参数包括但不限于AGC比例增益系数。

本发明同时提供基于电网频率波动指标和误差指标的异步电网频率调控质量评价系统(如图4)，包括：

数据采集模块，用于利用SCADA数据采集系统获取设定时间内的系统频率，并将设定时间划分形成若干时段，形成系统频率数据库；

频率误差指标计算模块，用于根据得到的系统频率时段数据，计算每个时段的频率误差指标；

频率波动指标计算模块，用于根据得到的系统频率时段数据，得到每个时段的频率快速傅里叶变换图，并计算计算时段的频率波动指标。

频率评价模块，用于根据频率波动指标计算模块和误差指标计算模块计算结果，以及设定的频率误差参考值、频率波动参考值、频率合格率考值，用于计算给定时段频率合格频率，从而判定给定时段系统频率调控是否合格。

本发明实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

图7为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图7，该电子设备可以包括：处理器(processor)201、通信接口(Communications Interface)202、存储器(memory)203和通信总线204，其中，处理器201，通信接口202，存储器203通过通信总线204完成相互间的通信。处理器201可以调用存储器203中的逻辑指令，以执行如下方法：

利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁，T₁，…，T_n]，形成系统频率数据库；

根据得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率误差指标α_i，频率误差指标为单位时段内系统频率偏离额定频率的偏差的均方根，计算方法如式(1)；

式中：f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，f_e为额定频率50Hz，m为给定单位时段T_i内秒数；

根据得到的系统频率数据库，计算单位时段内频率的频率波动指标Ω_i，频率波动指标为单位时段内系统频率的等效波动频率，计算方法如式(2)；

式中：F(ω)为将时段T_i的频率曲线经快速傅里叶变换(FFT)、并去除直流分量后得到的频域曲线，ω、F(ω)分别为频率曲线对应得频域曲线的横、纵坐标；

根据得到单位时段段内频率波动指标和得到单位时段T_i段内频率的频率波动指标和频率误差指标二维数组(Ω_i，α_i)，绘制以频率波动指标为横轴、频率误差指标为纵轴的异步电网频率调控质量评价图；

根据得到的评价图，对比设定的频率误差指标和频率波动指标的参考值，从而判定该单位时段内系统频率调控质量的合格情况；

设定频率误差下限参考值A₁、频率误差上限参考值A₂以及频率波动参考值B；

若α_i＜A₁，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i＜B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i≥B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

若α_i≥A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

计算[T₁,T₂,…,T_n]所有单位时段的合格情况，其中合格时段数为τ，计算合格率σ，计算方法如式(3)；

设定频率合格率考值C，若合格率σ＜C，则判定预设时间的合格率越限，若时间段合格率≥C，则判定预设时间的合格率合格。

此外，上述的存储器203中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态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以执行上述各实施例提供的异步电网频率调控质量的评价方法，例如包括：

利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

根据得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率误差指标α_i，频率误差指标为单位时段内系统频率偏离额定频率的偏差的均方根，计算方法如式(1)；

式中：f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，f_e为额定频率50Hz，m为给定单位时段T_i内秒数；

根据得到的系统频率数据库，计算单位时段内频率的频率波动指标Ω_i，频率波动指标为单位时段内系统频率的等效波动频率，计算方法如式(2)；

式中：F(ω)为将时段T_i的频率曲线经快速傅里叶变换(FFT)、并去除直流分量后得到的频域曲线，ω、F(ω)分别为频率曲线对应得频域曲线的横、纵坐标；

根据得到单位时段段内频率波动指标和得到单位时段T_i段内频率的频率波动指标和频率误差指标二维数组(Ω_i，α_i)，绘制以频率波动指标为横轴、频率误差指标为纵轴的异步电网频率调控质量评价图；

根据得到的评价图，对比设定的频率误差指标和频率波动指标的参考值，从而判定该单位时段内系统频率调控质量的合格情况；

设定频率误差下限参考值A₁、频率误差上限参考值A₂以及频率波动参考值B；

若α_i＜A₁，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i＜B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i≥B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

若α_i≥A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

计算[T₁,T₂,…,T_n]所有单位时段的合格情况，其中合格时段数为τ，计算合格率σ，计算方法如式(3)；

设定频率合格率考值C，若合格率σ＜C，则判定预设时间的合格率越限，若时间段合格率≥C，则判定预设时间的合格率合格。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应用实例

一种异步电网频率调控质量的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，利用SCADA系统，获取一天内的系统频率，并按每15分钟时间段划分时段，共96个时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库，其中，系统频率是通过数据接口从SCADA系统中获取，系统频率为电网中的统一频率，数据为秒级数据；

此处以5个典型时段频率曲线为案例，如图5中，曲线1为理想频率曲线、一条50Hz的直线，曲线2为小幅(幅值0.01Hz)、高频(周期6.25s、频率0.16Hz)的频率波动曲线，曲线3为中幅(幅值0.07Hz)、低频(周期200s、频率0.005Hz)的频率波动曲线，曲线4为中幅(幅值0.07Hz)、中频(周期50s、频率0.02Hz)的频率波动曲线，曲线5位高幅(幅值0.12Hz)、低频(周期200s、频率0.005Hz)的频率波动曲线；设定频率误差下限参考值A₁＝0.0424、频率误差上限参考值A₂＝0.0707、频率波动参考值B＝0.0083、频率合格率考值C＝98％；

步骤(2)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段内频率的频率误差指标α_i，计算方法如下：

式中，f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，以曲线1、2、3、4、5为例，算得其频率误差指标为0、0.0071、0.0493、0.0495、0.0845；

步骤(3)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段内频率的频率波动指标Ω_i。将单位时段内频率数据(如图1)经过快速傅里叶变换(FFT)，在去除直流分量后(即令F(0)＝0，F(1)＝0)，得到频率快速傅里叶变换曲线图(如图2)，频率波动指标采用加权平均法，计算方法如下式：

式中，F(ω)为将时段T_i的频率曲线经快速傅里叶变换(FFT)、并去除直流分量后得到的频域曲线，ω、F(ω)分别为频率曲线对应得频域曲线的横、纵坐标，以曲线1、2、3、4、5为例，方法一、方法二求得频率波动指标为0、0.16、0.005、0.02、0.005；

步骤(4)，据步骤(3)得到单位时段段内频率波动指标和步骤(2)得到单位时段段内频率的频率波动指标和频率误差指标二维数组(Ω_i，α_i)，绘制以频率波动指标为横轴、频率误差指标为纵轴的异步电网频率调控质量评价图(如图6)。以曲线1、2、3、4、5为例，曲线1为频率理想曲线，频率调控质量最优，评价二维数组为(0，0)，位于区域I，评价合格；曲线2评价二维数组为(0.16，0.0071)，频率调控质量相比理想曲线略差，由于频率误差指标α较好，评价合格；曲线3评价二维数组为(0.005，0.0493)，位于区域Ⅱ，相比曲线2幅度增大，但波动较小，评价依然合格；曲线4评价二维数组为(0.02，0.0495)，位于区域Ⅲ，相比曲线3幅度相同，但波动增大，评价不合格；曲线5评价二维数组为(0.005，0.0845)，位于区域Ⅳ，相比曲线3波动相同，但幅值激增，评价不合格。

步骤(6)，通过步骤(2)～(5)计算96个时段的合格情况，其中合格区时段数τ＝94，计算合格率σ＝97.9％，因合格率σ＜98％，则判定这一天合格率越限，需调节调频工具参数，以减少频率调控质量评价不合格时段情况。

针对异步互联电网，由于网间不再同步互联、频率不再一致，CPS标准对频率的评价功能退化为评价一段时间内的频率偏差的平均值，只能从频率信号幅值误差角度评价频率调控质量，其对频率调控质量的评价能力比较有限；同样，用频率合格率指标评价电网频率也只能由频率幅值维度评价频率的分布范围。相较于CPS标准和频率合格率指标，基于电网频率波动指标和误差指标的异步电网频率调控质量评价方法可以从幅值误差和波动周期维度指标两个维度针对异步频率信号进行精确衡量，提升了频率调控质量的评价能力，为调频工具参数设置提供更多信息决策依据，保证电网正常安全运行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种异步电网频率调控质量的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

步骤(2)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段T_i内频率的频率误差指标α_i，频率误差指标为单位时段内系统频率偏离额定频率的偏差的均方根，计算方法如式(1)；

式中：f_j为该单位时段T_i内第j秒的频率值，f_e为额定频率50Hz，m为给定单位时段T_i内秒数；

步骤(3)，根据步骤(1)得到的系统频率数据库，计算单位时段内频率的频率波动指标Ω_i，频率波动指标为单位时段内系统频率的等效波动频率，计算方法如式(2)；

式中：F(ω)为将时段T_i的频率曲线经快速傅里叶变换、并去除直流分量后得到的频域曲线，ω、F(ω)分别为频率曲线对应得频域曲线的横、纵坐标；

步骤(4)，根据步骤(3)得到单位时段段内频率波动指标和步骤(2)得到单位时段T_i段内频率的频率波动指标和频率误差指标二维数组(Ω_i，α_i)，绘制以频率波动指标为横轴、频率误差指标为纵轴的异步电网频率调控质量评价图；

步骤(5)，根据步骤(4)得到的评价图，对比设定的频率误差指标和频率波动指标的参考值，从而判定该单位时段内系统频率调控质量的合格情况；

设定频率误差下限参考值A₁、频率误差上限参考值A₂以及频率波动参考值B；

若α_i＜A₁，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i＜B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为合格；

若Ω_i≥B，A₁≤α_i＜A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

若α_i≥A₂，则该时段频率调控质量记为不合格；

步骤(6)，通过步骤(2)～(5)，计算[T₁,T₂,…,T_n]所有单位时段的合格情况，其中合格时段数为τ，计算合格率σ，计算方法如式(3)；

设定频率合格率考值C，若合格率σ＜C，则判定预设时间的合格率越限，若时间段合格率≥C，则判定预设时间的合格率合格。

2.根据权利要求1所述的异步电网频率调控质量的评价方法，其特征在于，步骤(1)中，利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率为通过数据接口从SCADA系统中获取，系统频率为电网中的统一频率，数据为秒级数据。

3.异步电网频率调控质量的评价系统，采用权利要求1或2所述的异步电网频率调控质量的评价方法，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于利用SCADA系统获取预设时间内的系统频率，并以单位时长T将预设时间划分形成若干时段[T₁,T₂,…,T_n]，形成系统频率数据库；

频率误差指标计算模块，用于根据得到的系统频率数据库，计算每个时段的频率误差指标；

频率波动指标计算模块，用于根据得到的系统频率数据库，得到每个时段的频率快速傅里叶变换图，并计算每个时段的频率波动指标；

频率评价输出模块，用于根据频率波动指标计算模块和误差指标计算模块计算结果，以及设定的频率误差参考值、频率波动参考值、频率合格率考值，计算预设时间频率合格频率，从而判定预设时间段系统频率调控是否合格，并输出判定结果。

4.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～2任意一项所述的异步电网频率调控质量的评价方法的步骤。

5.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～2任意一项所述的异步电网频率调控质量的评价方法的步骤。

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