CN114899887A - 一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法、系统 - Google Patents

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李大凤
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Abstract

本发明公开了一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法、系统，包括：对含风、水、负荷的风水联合系统中的节点进行分类，依据分类的节点求出系统电纳矩阵；根据水轮机调速器控制模型和双馈风机频率控制模型，分别写出复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数；根据系统电纳矩阵、复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数、水轮机的转动惯量，得到风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应。基于直流潮流法对网络潮流方程进行线性化处理，只需根据电纳矩阵；水轮机调速器模型的简化传递函数；双馈风机频率控制模型的简化传递函数；各发电机的转动惯量等即可快速简便计算出各发电机并网节点频率的变化响应。

Description

一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法、 系统
技术领域
本发明涉及一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法、系统，属于新能源发电领域。
背景技术
目前能源结构显著改善，一方面，在有关政策的大力推动下，能源效率不断提高。另一方面随着产业升级，经济转型加快，新能源也展现出结构转型的特点。再加上传统能源储量不断减少，无法满足人口对能源的需求，进一步开发可再生能源成为解决全球能源紧张刻不容缓的问题。云南异步联网之后，云南电网从原来同步大电网变为独立的同步电网，同步电网规模出现大幅度缩小，再加上直流FLC功能的应用、三道防线调整等，云南电网的频率特性发生较大调整，同步电网规模缩小，功率-频率因子大幅减小，相同功率缺额将导致更大的频率变化。与此同时，由于大规模风电场并网进一步降低了功率-频率因子出处，造成云南电网频率控制能力严重不足，再加上风电随机性及较差的可控性对电网造成的不利影响日益突出，已由并网点扩大至局部电网乃至整个广域电网，对系统的频率稳定造成严重威胁，仅仅依靠常规电源的一次调频技术已经不能满足系统频率稳定需求。因此对于风电机组一次调频适应风水系统频率稳定性的研究至关重要。
为保证云南电网频率稳定水平，需要对电网中接入的风电场提出一次调频性能的需求，对不满足并网条件的风电场进行整改。但伴随而来的问题是该类机组一般通过电力电子接入电网，与传统的水、火机组相比，难以参与电网的调节，无法为电网提供必要的电网和频率支撑。风电、光伏等新能源大规模并网后，替代常规同步机组发电空间，进一步降低云南电网系统惯量，恶化系统频率稳定性，当出现故障导致系统频率波动时，新能源场站频率、电压适应性相比同步机较弱，极易发生新能源机组大面积拖网，发生大面积停电事故。为了减少新能源装机容量逐年增长对系统调频的危害，需要新能源参与调频过程。
发明内容
本发明提供了一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法、系统，以用于获得风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应。
本发明的技术方案是：一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法，包括：
对含风、水、负荷的风水联合系统中的节点进行分类，依据分类的节点求出系统电纳矩阵；
根据水轮机调速器控制模型和双馈风机频率控制模型，分别写出复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数；
根据系统电纳矩阵、复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数、水轮机的转动惯量，得到风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应。
将电纳矩阵B按照水轮机节点、风机节点和负荷节点列写成矩阵的形式：
Figure BDA0003623196100000021
式中：BGHGH为各水轮机节点之间的自电纳矩阵，BGHGW和BGWGH为水轮机节点、风机节点之间的互电纳矩阵，BGHL和BLGH为水轮机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BGWGW为风机节点之间的自电纳矩阵，BGWL和BLGW为风机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BLL为各负荷节点之间的自电纳矩阵。
根据水轮机调速器控制模型，写出复频域下第i台水轮机简化传递函数GHovi(s)的表达式：
Figure BDA0003623196100000022
式中：KHi(s)＝1/s；Gi(s)＝1/(TG+sTGTP)；GHi(s)＝(1-sTwi)/(1+0.5sTwi)；HHi(s)＝Ri+(sDdiTdi)/(1+sTdi)；KHi(s)＝1/s表示积分环节，s表示复频率；TG为调速器响应时间，TP为引导阀门时间常数，Twi为水锤效应时间常数，Ri为调差系数，Tdi为软反馈时间常数，Ddi为软反馈环节系数。
根据双馈风机频率控制模型，写出复频域下第j台双馈风机简化传递函数GWovj(s)的表达式：
GWovj(s)＝(GWj(s)KWj(s)+K·GWj(s))HWj(s)
式中，GWj(s)＝1/(1+sTPe)；KWj(s)＝(Kptrq+Kitrq/s)；HWj(s)＝1/(1+sTpc)；Tpe和Tpc为时间常数，Kptrq为转矩控制环节的比例环节系数，Kitrq为转矩控制环节的积分环节系数，K为下垂控制系数。
根据上述电纳矩阵、简化传递函数得出各发电机并网节点频率响应关系：
所述风机并网节点频率的频域响应ΔωW(s)为：
Figure BDA0003623196100000031
所述水轮机并网节点频率的频域响应ΔωH(s)为：
Figure BDA0003623196100000032
式中：
Figure BDA0003623196100000033
Figure BDA0003623196100000034
Figure BDA0003623196100000035
Figure BDA0003623196100000036
Figure BDA0003623196100000037
GHOV(s)＝diag(GHov1(s),GHov2(s),...,GHovN(s))；
Figure BDA0003623196100000038
GWov(s)＝diag(GWov1(s)，GWov2(s)，…，GWovL(s))；
GHovN(s)为第N台水轮机简化传递函数；GWovL(s)为第L台双馈风机简化传递函数；s表示复频率；BGHGH为各水轮机节点之间的自电纳矩阵，BGHGW和BGWGH为水轮机节点、风机节点之间的互电纳矩阵，BGHL和BLGH为水轮机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BGWGW为风机节点之间的自电纳矩阵，BGWL和BLGW为风机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BLL为各负荷节点之间的自电纳矩阵；ΔPL(s)表示负荷扰动；ω0为基准角频率，M为水轮机的转动惯量。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析系统，包括：
用于对含风、水、负荷的风水联合系统中的节点进行分类，依据分类的节点求出系统电纳矩阵的模块；
用于根据水轮机调速器控制模型和双馈风机频率控制模型，分别写出复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数的模块；
用于根据系统电纳矩阵、复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数、水轮机的转动惯量，得到风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应的模块。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种处理器，所述处理器用于执行操作，所述操作包括执行上述中任意一项所述的风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法。
本发明的有益效果是：基于直流潮流法对网络潮流方程进行线性化处理，只需根据电纳矩阵；水轮机调速器模型的简化传递函数；双馈风机频率控制模型的简化传递函数；各发电机的转动惯量等即可快速简便计算出各发电机并网节点频率的变化响应。用于分析风水联合系统中负荷扰动情况下，对系统频率特性的影响，具有良好的应用意义。
附图说明
图1为含风、水电源和负荷的双机风水联合系统接线图；
图2为水轮机调速器控制模型框图；
图3为双馈风机频率控制模型框图；
图4为在阶跃扰动情况下风机节点频率响应随下垂控制系数变化趋势图；
图5为在阶跃扰动情况下风机节点频率响应随时间常数变化的趋势图；
图6为在阶跃扰动情况下风机节点频率响应随水锤效应时间常数的趋势图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对发明做进一步的说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-6所示，一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法，包括：
对含风、水、负荷的风水联合系统中的节点进行分类，依据分类的节点求出系统电纳矩阵；根据水轮机调速器控制模型和双馈风机频率控制模型，分别写出复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数；根据系统电纳矩阵、复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数、水轮机的转动惯量，得到风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应。
可选地，将电纳矩阵B按照水轮机节点、风机节点和负荷节点列写成矩阵的形式：
Figure BDA0003623196100000041
式中：BGHGH为各水轮机节点之间的自电纳矩阵，BGHGW和BGWGH为水轮机节点、风机节点之间的互电纳矩阵且两者取值相等，BGHL和BLGH为水轮机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵且两者取值相等，BGWGW为风机节点之间的自电纳矩阵，BGWL和BLGW为风机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵且两者取值相等，BLL为各负荷节点之间的自电纳矩阵；
可选地，根据水轮机调速器控制模型，写出复频域下第i台水轮机简化传递函数GHovi(s)的表达式：
Figure BDA0003623196100000042
式中：KHi(s)＝1/s；Gi(s)＝1/(TG+sTGTP)；GHi(s)＝(1-sTwi)/(1+0.5sTwi)；HHi(s)＝Ri+(sDdiTdi)/(1+sTdi)；KHi(s)＝1/s表示积分环节，s表示复频率；TG为调速器响应时间，TP为引导阀门时间常数，Twi为水锤效应时间常数，Ri为调差系数，Tdi为软反馈时间常数，Ddi为软反馈环节系数。
可选地，根据双馈风机频率控制模型，写出复频域下第j台双馈风机简化传递函数GWovj(s)的表达式：
GWovj(s)＝(GWj(s)KWj(s)+K·GWj(s))HWj(s)
式中，GWj(s)＝1/(1+sTPe)；KWj(s)＝(Kptrq+Kitrq/s)；HWj(s)＝1/(1+sTpc)；Tpe和Tpc为时间常数，Kptrq为转矩控制环节的比例环节系数，Kitrq为转矩控制环节的积分环节系数，K为下垂控制系数。
可选地，根据上述电纳矩阵、简化传递函数得出各发电机并网节点频率响应关系：
所述风机并网节点频率的频域响应ΔωW(s)为：
Figure BDA0003623196100000051
所述水轮机并网节点频率的频域响应ΔωH(s)为：
Figure BDA0003623196100000052
式中：
Figure BDA0003623196100000053
Figure BDA0003623196100000054
Figure BDA0003623196100000055
Figure BDA0003623196100000056
Figure BDA0003623196100000057
GHOV(s)＝diag(GHov1(s),GHov2(s),...,GHovN(s))；
Figure BDA0003623196100000058
GWov(s)＝diag(GWov1(s)，GWov2(s)，…，GWovL(s))；
GHovN(s)为第N台水轮机简化传递函数；GWovL(s)为第L台双馈风机简化传递函数；s表示复频率；BGHGH为各水轮机节点之间的自电纳矩阵，BGHGW和BGWGH为水轮机节点、风机节点之间的互电纳矩阵，BGHL和BLGH为水轮机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BGWGW为风机节点之间的自电纳矩阵，BGWL和BLGW为风机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BLL为各负荷节点之间的自电纳矩阵；ΔPL(s)表示负荷扰动；ω0为基准角频率，M为水轮机的转动惯量。
再进一步地，结合实验数据，下面对本发明一种可选的实施方式进行详细说明：
以含风、水电源和负荷的双机风水联合系统接线图为例(见附图1)，参数如表1、表2和表3所示。
表1双馈风机频率控制参数
双馈风机参数 数值(单位)
时间常数T<sub>pe</sub> 60(s)
时间常数T<sub>pc</sub> 0.05(s)
转矩控制环节的比例环节系数K<sub>ptrq</sub> 3.0(pu)
转矩控制环节的积分环节系统K<sub>itrq</sub> 0.6(pu)
下垂控制系数K 150(pu)
表2水轮机调速器参数
水轮机参数 数值(单位)
水锤效应时间常数T<sub>wi</sub> 1(s)
软反馈时间常数T<sub>di</sub> 5.0(s)
调速器响应时间T<sub>G</sub> 0.04(s)
引导阀门时间常数T<sub>P</sub> 1(s)
软反馈环节系数D<sub>di</sub> 0.31(pu)
调差系数R<sub>i</sub> 0.02(pu)
表3双机风水联合系统各元件阻抗
变压器T1阻抗 AB双回线路阻抗 变压器T2阻抗
j0.05858 0.1+j0.0850 j0.0654
以双机风水联合系统接线图3为例，参数如上述表1、表2和表3所示：
1、根据表3双机风水联合系统中各元件阻抗计算包含风、水、负荷三类节点的电纳矩阵B：
Figure BDA0003623196100000061
2、根据水轮机调速器控制模型图2所示，忽略该调速器中幅值限幅等非线性环节，计算复频域下第i台水轮机简化传递函数GHovi(s)的表达式；图2中ξ为调速器死区。根据表2中水轮机调速器参数，计算复频域下第i台水轮机的简化传递函数GHovi(s)：
Figure BDA0003623196100000071
其中：
Figure BDA0003623196100000072
3、根据双馈风机频率控制模型如图3，忽略该调速器中幅值限幅等非线性环节，写出复频域下第j台双馈风机简化传递函数GWovj(s)的表达式；根据表1中双馈风机频率控制参数，计算复频域下第i台风机的简化传递函数GWovi(s)：
Figure BDA0003623196100000073
其中：
Figure BDA0003623196100000074
4、根据上述计算发生负荷扰动时双馈风机频率响应情况，并绘制风机节点频率变化响应随负荷扰动变化趋势图：
Figure BDA0003623196100000075
其中：
Figure BDA0003623196100000076
Figure BDA0003623196100000077
Figure BDA0003623196100000078
Figure BDA0003623196100000079
Figure BDA00036231961000000710
M为水轮机的转动惯量，M＝1000；ΔPL(s)表示负荷扰动；ω0为基准角频率；
根据上述风机简化传递函数的计算结果和系统电纳矩阵B，计算风机节点频率随负荷变化响应GA(s)：
Figure BDA00036231961000000711
由此可得：ΔωH(s)＝GA(s)ΔPL(s)，其中当负荷扰动为阶跃扰动
Figure BDA00036231961000000712
时，水轮机在阶跃负荷扰动的情况下的频率响应为：
Figure BDA00036231961000000713
5、计算负荷扰动时水轮机节点频率响应情况，并绘制水轮机节点频率变化响应随负荷扰动变化趋势图。
Figure BDA0003623196100000081
其中：
Figure BDA0003623196100000082
Figure BDA0003623196100000083
Figure BDA0003623196100000084
Figure BDA0003623196100000085
Figure BDA0003623196100000086
M为水轮机的转动惯量，M＝1000；ΔPL(s)表示负荷扰动；ω0为基准角频率；
根据上述水轮机复频域下简化传递函数和系统电纳矩阵，计算水轮机节点频率GB(s):
Figure BDA0003623196100000087
其中：
Figure BDA0003623196100000088
由此可得：ΔωW(s)＝GB(s)ΔPL(s)，其中负荷扰动ΔPL(s)为
Figure BDA0003623196100000089
根据负荷扰动对双馈风机节点频率响应关系，绘制三维趋势图：由阶跃扰动情况下风机节点频率响应随下垂控制系数变化趋势图4可知，随着下垂控制系数的增大，频率偏差量随之减小，系统调频性能变好。由阶跃扰动情况下风机节点频率响应随时间常数变化的趋势图5可知：随着惯性环节时间常数的增大，频率偏差量也随之增大，系统调频性能变差。由阶跃扰动情况下风机节点频率响应随水锤效应时间常数变化的趋势图6可知：随着水锤系数的增大，角频率的偏差值也随之增大，系统调频性能变差。图中S为复频率、K为下垂控制系数，△Ww为风机节点频率变化响应；Tpc为时间常数；Tw为水锤系数。
实施例2：一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析系统，包括：
用于对含风、水、负荷的风水联合系统中的节点进行分类，依据分类的节点求出系统电纳矩阵的模块；用于根据水轮机调速器控制模型和双馈风机频率控制模型，分别写出复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数的模块；用于根据系统电纳矩阵、复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数、水轮机的转动惯量，得到风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应的模块。
需要说明的是，本发明实施例的一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析系统可以用于执行本发明实施例所提供的用于一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法。
实施例3：一种处理器，所述处理器用于执行操作，所述操作包括执行上述中任意一项所述的风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明原理：
电网频率变化主要是由系统中有功功率的不平衡所引起，因此在研究过程中通过忽略无功功率随电压的变化，采用直流潮流法，着重研究有功功率和频率之间的关系。将电纳矩阵B按照各发电机节点和负荷节点列成矩阵的形成。
1、首先将含有风、水两种电源和负荷的电力系统网络节点进行分类，可分为N个水轮机节点、L个风机节点及Q个负荷节点，分别将电纳矩阵B按照水轮机节点、风机节点和负荷节点列成矩阵的形成，如式(1)所示：
Figure BDA0003623196100000091
由于直流潮流模型忽略线路电阻、充电电容及并联补偿等，其网络潮流增量方程为：
Figure BDA0003623196100000092
其中，ΔPGH为水轮机节点注入电磁功率增量；ΔPGW为风机节点注入电磁功率增量；ΔPL为负荷节点注入电磁功率增量；B为电纳矩阵，下标分别代表的意义为：GH表示水轮机，GW表示风机，L表示负荷；ΔδH为水轮机转子角增量，ΔδW为风机转子角增量，Δθ为负荷节点电压相角。
将网络潮流方程展开：
Figure BDA0003623196100000093
Figure BDA0003623196100000101
Figure BDA0003623196100000102
根据式(3)和式(5)中Δθ联立方程消去Δθ，得到水轮机电磁功率增量ΔPGH与节点负荷变化ΔPL(s)和各发电机转子角增量的关系：
Figure BDA0003623196100000103
根据式(4)和式(5)中Δθ联立方程消去Δθ，得到风机电磁功率增量与节点负荷变化和各发电机转子角增量的关系：
Figure BDA0003623196100000104
2、计算水轮机和风机节点频率与负荷扰动的关系，根据水轮机和风机的模型模型，带入上述式(6)和式(7)消除中间变量发电机转子角增量，得到发生负荷扰动时水轮机和双馈风机负荷节点频率的复频域响应：
(1)计算负荷扰动情况下，水轮机负荷扰动与角速度的关系。
忽略励磁调节系统的影响，水轮发电机的数学模型在复频域下的关系：
sΔδHi＝ω0ΔωHi (8)
MsΔωHi＝ΔPMHi-ΔPGHi (9)
其中，i＝1,2，........,N,N为水轮机节点总数；ΔδHi、ΔωHi分别为第i号水轮机的转子角增量和转子角速度；ω0为基准角频率，ω0＝2ππ0，f0＝50Hz；M为水轮机的转动惯量，忽略阻尼系数Di；ΔPMHi、ΔPGHi分别为第i号水轮机的机械功率和电磁功率增量。
根据水轮机调速器控制模型图1所示，忽略该调速器中幅值限幅等非线性环节，写出复频域下第i台水轮机简化传递函数GHovi(s)的表达式：
Figure BDA0003623196100000105
其中，KHi(s)＝1/s；Gi(s)＝1/(TG+sTGTP)；GHi(s)＝(1-sTwi)/(1+0.5sTwi)；HHi(s)＝Ri+(sDdiTdi)/(1+sTdi)；KHi(s)＝1/s表示积分环节，Ri为调差系数，Tdi为软反馈时间常数，TG为调速器响应时间，TP为引导阀门时间常数，Twi为水锤效应时间常数，Ddi为软反馈环节系数，ξ为调速器死区。
水轮机原动机调速器部分的增量方程可表述为：
ΔPMH(s)＝GHov(s)ΔωH(s) (11)
其中，GHOV(s)＝diag(GHov1(s),GHov2(s),...,GHovN(s))；ΔωH(s)为水轮机发电机转速增量，ΔPMH(s)水轮机的机械变化功率。
综合式(11)和式(9)中的转子运动方程消除ΔPMH(s)水轮机的机械变化功率，忽略转子运动方程中的阻尼系数，最终得到关于水轮机转子角速度增量与电磁功率增量的关系：
ΔPGH(s)＝(GHov(s)-Ms)ΔωH(s) (12)
综合式(12)、式(6)和式(8)水轮机转子角增量和转子角速度增量关系式，得到发生负荷扰动情况下各发电机节点的角速度响应为：
A1(s)ΔωH(s)＝A2(s)ΔPL(s)+A3(s)ΔωW(s) (13)
其中：
Figure BDA0003623196100000111
(2)计算负荷扰动情况下，双馈风机负荷扰动与角速度的关系。
双馈风机转子角增量和转子角速度的复频域关系式为：
sΔδW＝ω0ΔωW (14)
其中：Δδw为双馈风电机组转子角增量，Δωw为双馈风电机组转子角速度增量。
根据双馈风机频率控制模型框图2，忽略该调速器中幅值限幅等非线性环节，写出复频域下第i台双馈风机简化传递函数GWovi(s)的表达式
GWovj(s)＝(GWj(s)KWj(s)+K·GWj(s))HWj(s) (15)
其中，GWj(s)＝1/(1+sTPe)；KWj(s)＝(Kptrq+Kitrq/s)；HWj(s)＝1/(1+sTpc)；双馈风机频率控制模型框图中Tpe为时间常数，Kptrq为转矩控制环节的比例环节系数，Kitrq为转矩控制环节的积分环节系数，Tpc为时间常数，K为下垂控制系数，s为复频率。
双馈风机调速部分的增量方程可表述为：
ΔPGW(s)＝GWov(s)ΔωW(s) (16)
其中，GWov(s)＝diag(GWov1(s)，GWov2(s)，…，GWovL(s))；ΔωW为双馈风机转速增量；ΔPGW(s)为双馈风机的电磁功率。
根据上式(14)、(15)带入式(7)中消除转子角增量Δδw和双馈风机电磁功率，得到关于负荷扰动与角速度的关系：
B1(s)ΔωW(s)＝B2(s)ΔPL(s)+B3(s)ΔωH(s) (17)
其中：
Figure BDA0003623196100000121
(3)根据式(13)和式(17),消去ΔωW(s)，得到发生负荷扰动时水轮机负荷节点频率的复频域响应为：
Figure BDA0003623196100000122
根据式(17)和式(13)，消除ΔωH(s)，得到发生负荷扰动时双馈风机负荷节点频率的复频域响应为：
Figure BDA0003623196100000123
其中：
Figure BDA0003623196100000124
Figure BDA0003623196100000125
Figure BDA0003623196100000126
Figure BDA0003623196100000127
Figure BDA0003623196100000128
M为水轮机的转动惯量，M＝1000；ΔPL(s)表示负荷扰动；ω0为基准角频率。
本发明考虑原动机调速器，基于直流潮流法，计算出含风机、水轮机和负荷的解析式，分析在送端系统发生负荷扰动时电网节点频率响应情况，并通过改变不同调频参数分析对系统频率特性的影响。以供未来大规模推广新能源调频工作提供技术支持与指导。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法，其特征在于：包括：
对含风、水、负荷的风水联合系统中的节点进行分类，依据分类的节点求出系统电纳矩阵；
根据水轮机调速器控制模型和双馈风机频率控制模型，分别写出复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数；
根据系统电纳矩阵、复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数、水轮机的转动惯量，得到风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应。
2.根据权利要求1所述的风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法，其特征在于：将电纳矩阵B按照水轮机节点、风机节点和负荷节点列写成矩阵的形式：
Figure FDA0003623196090000011
式中：
Figure FDA0003623196090000013
为各水轮机节点之间的自电纳矩阵，
Figure FDA0003623196090000014
和
Figure FDA0003623196090000015
为水轮机节点、风机节点之间的互电纳矩阵，
Figure FDA0003623196090000016
和
Figure FDA0003623196090000017
为水轮机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，
Figure FDA0003623196090000018
为风机节点之间的自电纳矩阵，
Figure FDA0003623196090000019
和
Figure FDA00036231960900000110
为风机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BLL为各负荷节点之间的自电纳矩阵。
3.根据权利要求1所述的风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法，其特征在于：根据水轮机调速器控制模型，写出复频域下第i台水轮机简化传递函数GHovi(s)的表达式：
Figure FDA0003623196090000012
式中：KHi(s)＝1/s；Gi(s)＝1/(TG+sTGTP)；GHi(s)＝(1-sTwi)/(1+0.5sTwi)；HHi(s)＝Ri+(sDdiTdi)/(1+sTdi)；KHi(s)＝1/s表示积分环节，s表示复频率；TG为调速器响应时间，TP为引导阀门时间常数，Twi为水锤效应时间常数，Ri为调差系数，Tdi为软反馈时间常数，Ddi为软反馈环节系数。
4.根据权利要求1所述的风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法，其特征在于：根据双馈风机频率控制模型，写出复频域下第j台双馈风机简化传递函数GWovj(s)的表达式：
GWovj(s)＝(GWj(s)KWj(s)+K·GWj(s))HWj(s)
式中，GWj(s)＝1/(1+sTPe)；KWj(s)＝(Kptrq+Kitrq/s)；HWj(s)＝1/(1+sTpc)；Tpe和Tpc为时间常数，Kptrq为转矩控制环节的比例环节系数，Kitrq为转矩控制环节的积分环节系数，K为下垂控制系数。
5.根据权利要求1所述的风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法，其特征在于：根据上述电纳矩阵、简化传递函数得出各发电机并网节点频率响应关系：
所述风机并网节点频率的频域响应ΔωW(s)为：
Figure FDA0003623196090000021
所述水轮机并网节点频率的频域响应ΔωH(s)为：
Figure FDA0003623196090000022
式中：
Figure FDA0003623196090000023
Figure FDA0003623196090000024
Figure FDA0003623196090000025
Figure FDA0003623196090000026
Figure FDA0003623196090000027
GHOV(s)＝diag(GHov1(s),GHov2(s),...,GHovN(s))；
Figure FDA0003623196090000028
GWov(s)＝diag(GWov1(s)，GWov2(s)，…，GWovL(s))；
GHovN(s)为第N台水轮机简化传递函数；GWovL(s)为第L台双馈风机简化传递函数；s表示复频率；
Figure FDA0003623196090000029
为各水轮机节点之间的自电纳矩阵，
Figure FDA00036231960900000210
和
Figure FDA00036231960900000211
为水轮机节点、风机节点之间的互电纳矩阵，
Figure FDA00036231960900000212
和
Figure FDA00036231960900000213
为水轮机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，
Figure FDA00036231960900000214
为风机节点之间的自电纳矩阵，
Figure FDA00036231960900000215
和
Figure FDA00036231960900000216
为风机节点、负荷节点之间的互电纳矩阵，BLL为各负荷节点之间的自电纳矩阵；ΔPL(s)表示负荷扰动；ω0为基准角频率，M为水轮机的转动惯量。
6.一种风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析系统，其特征在于：包括：
用于对含风、水、负荷的风水联合系统中的节点进行分类，依据分类的节点求出系统电纳矩阵的模块；
用于根据水轮机调速器控制模型和双馈风机频率控制模型，分别写出复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数的模块；
用于根据系统电纳矩阵、复频域下水轮机和双馈风机的简化传递函数、水轮机的转动惯量，得到风水联合系统中各发电机并网节点的频率响应的模块。
7.一种处理器，其特征在于：所述处理器用于执行操作，所述操作包括执行所述权利要求1-5中任意一项所述的风水联合系统中各发电机并网节点频率的解析方法。
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