CN115017449B - 一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法及系统 - Google Patents

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CN115017449B CN202210946435.XA CN202210946435A CN115017449B CN 115017449 B CN115017449 B CN 115017449B CN 202210946435 A CN202210946435 A CN 202210946435A CN 115017449 B CN115017449 B CN 115017449B
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Abstract

本发明公开了一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法及系统,包括:基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数;基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比;基于所述阻尼比和预设阈值确定频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差。本发明基于阻尼比和预设阈值的大小选取计算公式,能够适用于各种阻尼比情况下频率响应的计算,同时能够计算频率偏差最大值出现的时间和频率偏差最大值,为制定相应的频率稳定控制措施,提高系统频率稳定性提供了重要指导意义。

Description

一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,并且更具体地,涉及一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法及系统。
背景技术
频率是体现电力系统运行状态及电能质量的重要指标,为确保电力系统稳定运行,必须将系统的频率维持在规定的范围内。因此,快速、准确地分析扰动后电网的频率响应、计算频率偏差最大值,对制定相应的频率稳定控制措施,提高系统频率稳定性,防止系统频率崩溃具有重要意义。
等值模型法对系统进行单机等值,通过计算惯性中心的频率反映系统频率特性,是目前预测频率响应的重要方法。系统频率响应模型在平均系统频率模型的基础上,忽略了部分时间常数较小的惯性环节以及非线性环节,得到方便解析求解的二阶系统。目前系统频率响应模型在频率预测上已经得到广泛应用。
二阶系统阻尼比决定了二阶系统特征根的性质,从而影响二阶系统的时间响应特性。目前,基于系统频率响应模型推导出的频率响应和频率最大偏移量表达式大多只适用于阻尼比小于1的情况。随着负荷水平和其频率调节能力增大,系统频率响应二阶模型中阻尼比将会出现大于或等于1的情况。为了满足这些情况下频率响应的计算需求,需要研究一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法。
发明内容
本发明提出一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法及系统,以解决如何准确地确定不同阻尼比下的频率偏差的问题。
为了解决上述问题,根据本发明的一个方面,提供了一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法,所述方法包括:
基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数;
基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比;
基于所述阻尼比和预设阈值确定频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差。
优选地,其中所述基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数,包括:
Figure 864366DEST_PATH_IMAGE001
Figure 520607DEST_PATH_IMAGE002
Figure 37039DEST_PATH_IMAGE003
Figure 18901DEST_PATH_IMAGE004
Figure 620784DEST_PATH_IMAGE005
Figure 80715DEST_PATH_IMAGE006
其中,Kmi为机组容量比值;Si为机组容量;
Figure 451653DEST_PATH_IMAGE007
为机组容量之和;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;
Figure 338838DEST_PATH_IMAGE008
为计算中间变量;N为机组的数量;Ri、Hi、TRi和FHi分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
优选地,其中所述基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比,包括:
Figure 162437DEST_PATH_IMAGE009
Figure 426060DEST_PATH_IMAGE010
其中,
Figure 651505DEST_PATH_IMAGE011
为阻尼比;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;D为负荷频率调节系数;
Figure 709591DEST_PATH_IMAGE012
为自然振荡角频率。
优选地,其中所述基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE013
Figure 689660DEST_PATH_IMAGE014
Figure 616028DEST_PATH_IMAGE015
Figure 571346DEST_PATH_IMAGE016
当所述阻尼比等于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 190546DEST_PATH_IMAGE017
Figure 598525DEST_PATH_IMAGE018
Figure 594162DEST_PATH_IMAGE019
Figure 403987DEST_PATH_IMAGE020
当所述阻尼比大于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 194088DEST_PATH_IMAGE021
Figure 354942DEST_PATH_IMAGE022
Figure 623112DEST_PATH_IMAGE023
其中,
Figure 818602DEST_PATH_IMAGE024
为t时刻的频率偏差;
Figure 654971DEST_PATH_IMAGE025
为扰动功率大小;
Figure 162175DEST_PATH_IMAGE026
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 109403DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 284032DEST_PATH_IMAGE028
Figure 28653DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
优选地,其中所述方法还包括:
基于所述阻尼比和预设阈值确定最大频率偏差出现的时间,并基于最大频率偏差出现的时间确定频率偏差最大值,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure DEST_PATH_IMAGE030
Figure 695257DEST_PATH_IMAGE031
Figure DEST_PATH_IMAGE032
Figure 711755DEST_PATH_IMAGE033
Figure DEST_PATH_IMAGE034
当所述阻尼比等于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 147416DEST_PATH_IMAGE035
Figure DEST_PATH_IMAGE036
Figure 591166DEST_PATH_IMAGE037
Figure DEST_PATH_IMAGE038
Figure 604122DEST_PATH_IMAGE039
当所述阻尼比大于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 158731DEST_PATH_IMAGE040
Figure 776794DEST_PATH_IMAGE041
Figure 125867DEST_PATH_IMAGE042
Figure 94960DEST_PATH_IMAGE043
其中,
Figure 922102DEST_PATH_IMAGE044
为频率偏差最大值;
Figure 925830DEST_PATH_IMAGE045
为频率偏差最大值出现的时间;
Figure DEST_PATH_IMAGE046
为扰动功率大小;
Figure 708454DEST_PATH_IMAGE047
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 40209DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 795675DEST_PATH_IMAGE028
Figure 529276DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
根据本发明的另一个方面,提供了一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算系统,所述系统包括:
等值单元,用于基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数;
阻尼比确定单元,用于基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比;
频率偏差计算单元,用于基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差。
优选地,其中所述等值单元,基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数,包括:
Figure 344785DEST_PATH_IMAGE001
Figure 163837DEST_PATH_IMAGE002
Figure 457415DEST_PATH_IMAGE003
Figure 45522DEST_PATH_IMAGE004
Figure 31933DEST_PATH_IMAGE005
Figure 338280DEST_PATH_IMAGE006
其中,Kmi为机组容量比值;Si为机组容量;
Figure 435549DEST_PATH_IMAGE007
为机组容量之和;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;
Figure 878163DEST_PATH_IMAGE008
为计算中间变量;N为机组的数量;Ri、Hi、TRi和FHi分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
优选地,其中所述阻尼比确定单元,基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比,包括:
Figure 769896DEST_PATH_IMAGE009
Figure 563539DEST_PATH_IMAGE010
其中,
Figure 198920DEST_PATH_IMAGE011
为阻尼比;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;D为负荷频率调节系数;
Figure 752830DEST_PATH_IMAGE012
为自然振荡角频率。
优选地,其中所述频率偏差计算单元,基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 81044DEST_PATH_IMAGE013
Figure 361983DEST_PATH_IMAGE014
Figure 801055DEST_PATH_IMAGE015
Figure 218261DEST_PATH_IMAGE016
当所述阻尼比等于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 717375DEST_PATH_IMAGE017
Figure 220032DEST_PATH_IMAGE018
Figure 197215DEST_PATH_IMAGE019
Figure 734507DEST_PATH_IMAGE020
当所述阻尼比大于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 404523DEST_PATH_IMAGE021
Figure 394476DEST_PATH_IMAGE022
Figure 175350DEST_PATH_IMAGE023
其中,
Figure 567148DEST_PATH_IMAGE024
为t时刻的频率偏差;
Figure 408065DEST_PATH_IMAGE025
为扰动功率大小;
Figure DEST_PATH_IMAGE048
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 416472DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 873474DEST_PATH_IMAGE028
Figure 244412DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
优选地,其中所述系统还包括:
频率偏差最大值计算单元,用于基于所述阻尼比和预设阈值确定最大频率偏差出现的时间,并基于最大频率偏差出现的时间确定频率偏差最大值,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 131597DEST_PATH_IMAGE030
Figure 955196DEST_PATH_IMAGE031
Figure 218819DEST_PATH_IMAGE032
Figure 444264DEST_PATH_IMAGE033
Figure 502349DEST_PATH_IMAGE034
当所述阻尼比等于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 78824DEST_PATH_IMAGE035
Figure 739613DEST_PATH_IMAGE036
Figure 694930DEST_PATH_IMAGE037
Figure 314131DEST_PATH_IMAGE038
Figure 987689DEST_PATH_IMAGE039
当所述阻尼比大于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 452168DEST_PATH_IMAGE040
Figure 527571DEST_PATH_IMAGE041
Figure 317673DEST_PATH_IMAGE042
Figure 478527DEST_PATH_IMAGE043
其中,
Figure 746697DEST_PATH_IMAGE044
为频率偏差最大值;
Figure 679537DEST_PATH_IMAGE045
为频率偏差最大值出现的时间;
Figure 515906DEST_PATH_IMAGE046
为扰动功率大小;
Figure 288690DEST_PATH_IMAGE049
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 235917DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 879388DEST_PATH_IMAGE028
Figure 152238DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
基于本发明的另一方面,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,该程序被处理器执行时实现一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法中任一项的步骤。
基于本发明的另一方面,本发明提供一种电子设备,包括:
上述的计算机可读存储介质;以及
一个或多个处理器,用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
本发明提供了一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法及系统,包括:基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数;基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比;基于所述阻尼比和预设阈值确定频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差。本发明基于阻尼比和预设阈值的大小选取计算公式,能够适用于各种阻尼比情况下频率响应的计算,同时能够通过计算频率偏差最大值出现的时间和频率偏差最大值,为制定相应的频率稳定控制措施,提高系统频率稳定性具有重要指导意义。
附图说明
通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:
图1为根据本发明实施方式的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法100的流程图;
图2为根据本发明实施方式的火电机组一次调频模型的示意图;
图3为根据本发明实施方式的不同阻尼比下频率响应曲线的示意图;
图4为根据本发明实施方式的基于本发明方法和现有方式计算得到的阻尼比大于1时频率响应曲线的对比示意图;
图5为根据本发明实施方式的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算系统500的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法100的流程图。如图1所示,本发明实施方式提供的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法,基于阻尼比和预设阈值的大小选取计算公式,能够适用于各种阻尼比情况下频率响应的计算,同时能够通过计算频率偏差最大值出现的时间和频率偏差最大值,为制定相应的频率稳定控制措施,提高系统频率稳定性具有重要指导意义。本发明实施方式提供的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法100,从步骤101处开始,在步骤101,基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数。
优选地,其中所述基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数,包括:
Figure 146738DEST_PATH_IMAGE001
Figure 897657DEST_PATH_IMAGE002
Figure 926793DEST_PATH_IMAGE003
Figure 839385DEST_PATH_IMAGE004
Figure 586761DEST_PATH_IMAGE005
Figure 875791DEST_PATH_IMAGE006
其中,Kmi为机组容量比值;Si为机组容量;
Figure 759433DEST_PATH_IMAGE007
为机组容量之和;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;
Figure 842927DEST_PATH_IMAGE008
为计算中间变量;N为机组的数量;Ri、Hi、TRi和FHi分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
在本发明中,首先获取频率响应计算需要的系统内各机组参数和负荷参数,包括负荷频率调节系数D,各台机组的调速器调差系数Ri,惯性时间常数Hi,机组再热器时间常数TRi,高压缸功率比例FHi和机组容量Si
然后,对机组参数进行等值计算,将同步机组等值成为单机模型,获取模型参数。计算公式如下:
Figure 812020DEST_PATH_IMAGE001
Figure 901811DEST_PATH_IMAGE002
Figure 639960DEST_PATH_IMAGE003
Figure 159934DEST_PATH_IMAGE004
Figure 881903DEST_PATH_IMAGE005
Figure 512735DEST_PATH_IMAGE006
其中,Kmi为机组容量比值;Si为机组容量;
Figure 370970DEST_PATH_IMAGE007
为机组容量之和;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;
Figure 61845DEST_PATH_IMAGE008
为计算中间变量;N为机组的数量;Ri、Hi、TRi和FHi分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
如图2所示,为火电机组一次调频相应模型的示意图。
在步骤102,基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比。
优选地,其中所述基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比,包括:
Figure 739951DEST_PATH_IMAGE009
Figure 174475DEST_PATH_IMAGE010
其中,
Figure 887216DEST_PATH_IMAGE011
为阻尼比;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;D为负荷频率调节系数;
Figure 748993DEST_PATH_IMAGE012
为自然振荡角频率。
在步骤103,基于所述阻尼比和预设阈值确定频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差。
优选地,其中所述基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 179974DEST_PATH_IMAGE013
Figure 152609DEST_PATH_IMAGE014
Figure 719857DEST_PATH_IMAGE015
Figure 18114DEST_PATH_IMAGE016
当所述阻尼比等于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 560827DEST_PATH_IMAGE017
Figure 461787DEST_PATH_IMAGE018
Figure 24486DEST_PATH_IMAGE019
Figure 352700DEST_PATH_IMAGE020
当所述阻尼比大于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 368060DEST_PATH_IMAGE021
Figure 807132DEST_PATH_IMAGE022
Figure 224338DEST_PATH_IMAGE023
其中,
Figure 723452DEST_PATH_IMAGE024
为t时刻的频率偏差;
Figure 226109DEST_PATH_IMAGE025
为扰动功率大小;
Figure 734451DEST_PATH_IMAGE048
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 271742DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 941758DEST_PATH_IMAGE028
Figure 400552DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
优选地,其中所述方法还包括:
基于所述阻尼比和预设阈值确定最大频率偏差出现的时间,并基于最大频率偏差出现的时间确定频率偏差最大值,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 447006DEST_PATH_IMAGE030
Figure 838804DEST_PATH_IMAGE031
Figure 679721DEST_PATH_IMAGE032
Figure 888461DEST_PATH_IMAGE033
Figure 473026DEST_PATH_IMAGE034
当所述阻尼比等于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 719331DEST_PATH_IMAGE035
Figure 731149DEST_PATH_IMAGE036
Figure 695694DEST_PATH_IMAGE037
Figure 818371DEST_PATH_IMAGE038
Figure 450340DEST_PATH_IMAGE039
当所述阻尼比大于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 367481DEST_PATH_IMAGE040
Figure 553743DEST_PATH_IMAGE041
Figure 480110DEST_PATH_IMAGE042
Figure 701007DEST_PATH_IMAGE043
其中,
Figure 54628DEST_PATH_IMAGE044
为频率偏差最大值;
Figure 728186DEST_PATH_IMAGE045
为频率偏差最大值出现的时间;
Figure 458245DEST_PATH_IMAGE046
为扰动功率大小;
Figure 533648DEST_PATH_IMAGE049
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 58170DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 221954DEST_PATH_IMAGE028
Figure 755704DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
在本发明中,计算等值后二阶系统的自然角频率和阻尼比,对阻尼比进行判断,根据阻尼比的大小确定频率偏差的计算公式。
在本发明中,对阻尼比小于1的情况进行频率响应计算。根据系统频率响应模型得到复频域下频率响应传递函数,对频率传函进行拉式反变换得到时域下频率响应表达式。再通过对频率响应表达式求极值,得到频率偏差最大值及其出现时间。
对阻尼比等于1的情况进行频率响应计算。根据系统频率响应模型得到复频域下频率响应传递函数,对频率传函进行拉氏反变换得到时域下频率响应表达式。再通过对频率响应表达式求极值,得到频率偏差最大值及其出现时间。
对阻尼比大于1的情况进行频率响应计算。根据系统频率响应模型得到复频域下频率响应传递函数,对频率传函进行拉式反变换得到时域下频率响应表达式。再通过对频率响应表达式求极值,得到频率偏差最大值及其出现时间。
在本发明中,(1)基于参数聚合后的等值单机系统建立系统频率响应二阶模型,其自然振荡角频率和阻尼比计算公式分别为:
Figure DEST_PATH_IMAGE050
Figure 216772DEST_PATH_IMAGE051
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE052
为自然振荡角频率,
Figure 53141DEST_PATH_IMAGE053
为阻尼比。
(2)根据计算出的阻尼比大小,选择根据相应公式进行计算。
在对阻尼比小于1的情况进行频率响应计算的过程中,根据系统频率响应模型得到复频域下频率响应传递函数,对频率传函进行拉式反变换得到时域下频率响应表达式。对频率响应表达式求极值,得到频率偏差最大值及其出现时间,主要包括:
(1)对聚合后得到的系统频率响应模型建立传递函数,并考虑扰动是阶跃函数,写出频率响应表达式:
Figure DEST_PATH_IMAGE054
式中,
Figure 498029DEST_PATH_IMAGE055
为扰动功率大小,f为惯性中心频率偏差,均为标幺值。
(2)对步骤(1)的公式进行拉式反变换得到频率响应时域表达式:
Figure DEST_PATH_IMAGE056
式中:
Figure 710835DEST_PATH_IMAGE057
Figure DEST_PATH_IMAGE058
Figure 26410DEST_PATH_IMAGE059
(3)对步骤(2)的公式求导,并令其导数值为0,得到最大频率偏差出现时间:
Figure DEST_PATH_IMAGE060
(4)将步骤(3)的公式代入时域表达式中,获得频率偏差最大值的计算公式为:
Figure 564839DEST_PATH_IMAGE061
在对阻尼比等于1的情况进行频率响应计算的过程中,根据系统频率响应模型得到复频域下频率响应传递函数,对频率传函进行拉式反变换得到时域下频率响应表达式。对频率响应表达式求极值,得到频率偏差最大值及其出现时间,主要包括:
(1)将阻尼比等于1代入频率响应表达式中,得到频率响应表达式:
Figure DEST_PATH_IMAGE062
(2)对上式进行部分分式展开,得到:
Figure 965864DEST_PATH_IMAGE063
式中:
Figure DEST_PATH_IMAGE064
Figure 245012DEST_PATH_IMAGE065
Figure DEST_PATH_IMAGE066
(3)对上式进行拉式反变换得到频率响应时域表达式:
Figure 415093DEST_PATH_IMAGE067
(4)对上式求导,并令其导数值为0,得到最大频率偏差出现时间:
Figure DEST_PATH_IMAGE068
(5)将上式代入时域表达式中,获得频率偏差最大值的计算公式为:
Figure 124423DEST_PATH_IMAGE069
在对阻尼比大于1的情况进行频率响应计算的过程中,求出频率偏差最大值及出现时间,主要包括:
(1)对聚合后得到的简化系统频率响应模型建立传递函数,并考虑扰动是阶跃函数,写出频率响应表达式:
Figure DEST_PATH_IMAGE070
式中:
Figure 12744DEST_PATH_IMAGE071
(2)对上式进行部分分式展开,并进行拉式反变换得到:
Figure DEST_PATH_IMAGE072
(3)对上式求导,并令其导数值为0,得到最大频率偏差出现时间:
Figure 832933DEST_PATH_IMAGE073
(4)将上式代入时域表达式中,获得频率偏差最大值的计算公式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE074
在上述公式中,
Figure 123100DEST_PATH_IMAGE075
为阻尼比;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;D为负荷频率调节系数;
Figure 596807DEST_PATH_IMAGE076
为自然振荡角频率;
Figure 441266DEST_PATH_IMAGE077
为频率偏差最大值;
Figure 393041DEST_PATH_IMAGE078
为频率偏差最大值出现的时间;
Figure 272136DEST_PATH_IMAGE055
为扰动功率大小;α、
Figure 916744DEST_PATH_IMAGE079
Figure 239710DEST_PATH_IMAGE080
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
因此,在本发明中,当所述阻尼比小于预设阈值1时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 995176DEST_PATH_IMAGE013
Figure 728777DEST_PATH_IMAGE014
Figure 278707DEST_PATH_IMAGE015
Figure 97759DEST_PATH_IMAGE016
当所述阻尼比等于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 656916DEST_PATH_IMAGE017
Figure 245023DEST_PATH_IMAGE018
Figure 231434DEST_PATH_IMAGE019
Figure 272202DEST_PATH_IMAGE020
当所述阻尼比大于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 369471DEST_PATH_IMAGE021
Figure 343243DEST_PATH_IMAGE022
Figure 234976DEST_PATH_IMAGE023
其中,
Figure 763040DEST_PATH_IMAGE081
为t时刻的频率偏差;
Figure 664000DEST_PATH_IMAGE055
为扰动功率大小;
Figure 226700DEST_PATH_IMAGE075
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 554913DEST_PATH_IMAGE082
为自然振荡角频率;α、
Figure DEST_PATH_IMAGE083
Figure 98502DEST_PATH_IMAGE080
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
当计算得到阻尼比后,根据阻尼比选取相应的公式并进行计算即可得到当前时刻的频率偏差。
在本发明中,还可以根据阻尼比和预设阈值的大小,分别选取不同的公式进行频率偏差最大值出现的时刻的计算,再带入频率偏差最大值的计算公式即可进行频率偏差最大值的计算。
具体地,当所述阻尼比小于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 412940DEST_PATH_IMAGE030
Figure 954780DEST_PATH_IMAGE031
Figure 63681DEST_PATH_IMAGE032
Figure 956551DEST_PATH_IMAGE033
Figure 74680DEST_PATH_IMAGE034
当所述阻尼比等于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 471026DEST_PATH_IMAGE035
Figure 16408DEST_PATH_IMAGE036
Figure 130994DEST_PATH_IMAGE037
Figure 52814DEST_PATH_IMAGE038
Figure 303667DEST_PATH_IMAGE039
当所述阻尼比大于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 19950DEST_PATH_IMAGE040
Figure 621833DEST_PATH_IMAGE041
Figure 81764DEST_PATH_IMAGE042
Figure 452702DEST_PATH_IMAGE043
其中,
Figure 342817DEST_PATH_IMAGE077
为频率偏差最大值;
Figure 572941DEST_PATH_IMAGE084
为频率偏差最大值出现的时间。
本发明的方法适用于二阶系统中任意阻尼比情况下频率响应表达式、频率偏差最大值及其出现时间的计算。
在本发明的实施例中,不同阻尼比下频率响应曲线如图3所示,可以看出本发明所提计算频率偏差的方法可以适用于所有阻尼比情况。
图4为根据本发明实施方式的基于本发明方法和现有方式计算得到的阻尼比大于1时频率响应曲线的对比示意图。如图4所示,可以看出与现有技术相比,本发明所提方法能正确反映阻尼比大于1时的频率响应特征。
图5为根据本发明实施方式的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算系统500的结构示意图。如图5所示,本发明实施方式提供的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算系统500,包括:等值单元501、阻尼比确定单元502和频率偏差计算单元503。
优选地,所述等值单元501,用于基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数。
优选地,其中所述等值单元501,基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数,包括:
Figure 695618DEST_PATH_IMAGE001
Figure 796429DEST_PATH_IMAGE002
Figure 244728DEST_PATH_IMAGE003
Figure 430990DEST_PATH_IMAGE004
Figure 622936DEST_PATH_IMAGE005
Figure 843833DEST_PATH_IMAGE006
其中,Kmi为机组容量比值;Si为机组容量;
Figure 197454DEST_PATH_IMAGE007
为机组容量之和;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;
Figure 871012DEST_PATH_IMAGE008
为计算中间变量;N为机组的数量;Ri、Hi、TRi和FHi分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
优选地,所述阻尼比确定单元502,用于基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比。
优选地,其中所述阻尼比确定单元502,基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比,包括:
Figure 601071DEST_PATH_IMAGE009
Figure 410895DEST_PATH_IMAGE010
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE085
为阻尼比;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;D为负荷频率调节系数;
Figure 341942DEST_PATH_IMAGE012
为自然振荡角频率。
优选地,所述频率偏差计算单元503,用于基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差。
优选地,其中所述频率偏差计算单元503,基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 627430DEST_PATH_IMAGE013
Figure 768037DEST_PATH_IMAGE014
Figure 822580DEST_PATH_IMAGE015
Figure 658949DEST_PATH_IMAGE016
当所述阻尼比等于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 431733DEST_PATH_IMAGE017
Figure 113381DEST_PATH_IMAGE018
Figure 288011DEST_PATH_IMAGE019
Figure 29702DEST_PATH_IMAGE020
当所述阻尼比大于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 289782DEST_PATH_IMAGE021
Figure 775121DEST_PATH_IMAGE022
Figure 804257DEST_PATH_IMAGE023
其中,
Figure 982428DEST_PATH_IMAGE024
为t时刻的频率偏差;
Figure 464225DEST_PATH_IMAGE025
为扰动功率大小;
Figure 753255DEST_PATH_IMAGE048
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 636898DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 985971DEST_PATH_IMAGE028
Figure 955064DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
优选地,其中所述系统还包括:
频率偏差最大值计算单元,用于基于所述阻尼比和预设阈值确定最大频率偏差出现的时间,并基于最大频率偏差出现的时间确定频率偏差最大值,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 641260DEST_PATH_IMAGE030
Figure 535003DEST_PATH_IMAGE031
Figure 320556DEST_PATH_IMAGE032
Figure 776945DEST_PATH_IMAGE033
Figure 407778DEST_PATH_IMAGE034
当所述阻尼比等于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 734854DEST_PATH_IMAGE035
Figure 691309DEST_PATH_IMAGE036
Figure 634994DEST_PATH_IMAGE037
Figure 69517DEST_PATH_IMAGE038
Figure 782258DEST_PATH_IMAGE039
当所述阻尼比大于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 378456DEST_PATH_IMAGE040
Figure 809437DEST_PATH_IMAGE041
Figure 782073DEST_PATH_IMAGE042
Figure 614899DEST_PATH_IMAGE043
其中,
Figure 381998DEST_PATH_IMAGE044
为频率偏差最大值;
Figure 300276DEST_PATH_IMAGE045
为频率偏差最大值出现的时间;
Figure 73672DEST_PATH_IMAGE046
为扰动功率大小;
Figure 761005DEST_PATH_IMAGE049
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 699005DEST_PATH_IMAGE027
为自然振荡角频率;α、
Figure 839000DEST_PATH_IMAGE028
Figure 419017DEST_PATH_IMAGE029
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
本发明的实施例的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算系统500与本发明的另一个实施例的适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法100相对应,在此不再赘述。
基于本发明的另一方面,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,该程序被处理器执行时实现一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法中任一项的步骤。
基于本发明的另一方面,本发明提供一种电子设备,包括:
上述的计算机可读存储介质;以及
一个或多个处理器,用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而,本领域技术人员所公知的,正如附带的专利权利要求所限定的,除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地,在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释,除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例,除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行,除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明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,本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算方法,其特征在于,所述方法包括:
基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数;
基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比;
基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差;
其中,所述基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 431718DEST_PATH_IMAGE001
Figure 238000DEST_PATH_IMAGE002
Figure 396318DEST_PATH_IMAGE003
当所述阻尼比等于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 262643DEST_PATH_IMAGE004
Figure 319460DEST_PATH_IMAGE005
Figure 680166DEST_PATH_IMAGE006
Figure 709301DEST_PATH_IMAGE007
当所述阻尼比大于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 746528DEST_PATH_IMAGE008
Figure 228324DEST_PATH_IMAGE009
Figure 894186DEST_PATH_IMAGE010
其中,
Figure 777828DEST_PATH_IMAGE011
为t时刻的频率偏差;
Figure 48272DEST_PATH_IMAGE012
为扰动功率大小;
Figure 768098DEST_PATH_IMAGE013
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 719873DEST_PATH_IMAGE014
为自然振荡角频率;α、
Figure 723601DEST_PATH_IMAGE015
Figure 368209DEST_PATH_IMAGE016
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数,包括:
Figure 73866DEST_PATH_IMAGE017
Figure 829332DEST_PATH_IMAGE018
Figure 421988DEST_PATH_IMAGE019
Figure 237497DEST_PATH_IMAGE020
Figure 931915DEST_PATH_IMAGE021
Figure 491072DEST_PATH_IMAGE022
其中,Kmi为机组容量比值;Si为机组容量;
Figure 203813DEST_PATH_IMAGE023
为机组容量之和;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、 惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;
Figure 924644DEST_PATH_IMAGE024
为计算中间变量;N为机组的数量;Ri、Hi、TRi和FHi分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比,包括:
Figure 342244DEST_PATH_IMAGE025
Figure 439513DEST_PATH_IMAGE026
其中,
Figure 272340DEST_PATH_IMAGE027
为阻尼比;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;D为负荷频率调节系数;
Figure 164072DEST_PATH_IMAGE028
为自然振荡角频率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述阻尼比和预设阈值确定最大频率偏差出现的时间,并基于最大频率偏差出现的时间确定频率偏差最大值,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 833082DEST_PATH_IMAGE029
Figure 530780DEST_PATH_IMAGE030
Figure 952534DEST_PATH_IMAGE031
Figure 530014DEST_PATH_IMAGE032
Figure 873271DEST_PATH_IMAGE033
当所述阻尼比等于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 374660DEST_PATH_IMAGE034
Figure 916499DEST_PATH_IMAGE035
Figure 166346DEST_PATH_IMAGE036
Figure 793637DEST_PATH_IMAGE037
Figure 770820DEST_PATH_IMAGE038
当所述阻尼比大于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 167166DEST_PATH_IMAGE039
Figure 89379DEST_PATH_IMAGE040
Figure 203966DEST_PATH_IMAGE041
Figure 984840DEST_PATH_IMAGE042
其中,
Figure 501272DEST_PATH_IMAGE043
为频率偏差最大值;
Figure 92921DEST_PATH_IMAGE044
为频率偏差最大值出现的时间;
Figure 694804DEST_PATH_IMAGE045
为扰动功率大小;
Figure 76107DEST_PATH_IMAGE046
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 650308DEST_PATH_IMAGE047
为自然振荡角频率;α、
Figure 708131DEST_PATH_IMAGE048
Figure 531731DEST_PATH_IMAGE049
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
5.一种适用二阶系统不同阻尼比的频率偏差计算系统,其特征在于,所述系统包括:
等值单元,用于基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数;
阻尼比确定单元,用于基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比;
频率偏差计算单元,用于基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,并基于与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式确定当前时刻的频率偏差;
其中,所述频率偏差计算单元,基于所述阻尼比和预设阈值确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 919987DEST_PATH_IMAGE050
Figure 896164DEST_PATH_IMAGE051
Figure 78884DEST_PATH_IMAGE052
当所述阻尼比等于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 655359DEST_PATH_IMAGE053
Figure 581726DEST_PATH_IMAGE054
Figure 902156DEST_PATH_IMAGE055
Figure 521356DEST_PATH_IMAGE056
当所述阻尼比大于预设阈值时,确定与所述阻尼比对应的频率偏差计算公式为:
Figure 319548DEST_PATH_IMAGE057
Figure 49607DEST_PATH_IMAGE058
Figure 734797DEST_PATH_IMAGE059
其中,
Figure 524899DEST_PATH_IMAGE060
为t时刻的频率偏差;
Figure 810386DEST_PATH_IMAGE061
为扰动功率大小;
Figure 78557DEST_PATH_IMAGE062
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 382368DEST_PATH_IMAGE063
为自然振荡角频率;α、
Figure 343371DEST_PATH_IMAGE064
Figure 850576DEST_PATH_IMAGE065
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述等值单元,基于系统的机组参数进行参数聚合,确定聚合后得到的系统频率响应模型的模型参数,包括:
Figure 922437DEST_PATH_IMAGE017
Figure 582219DEST_PATH_IMAGE018
Figure 448544DEST_PATH_IMAGE019
Figure 708624DEST_PATH_IMAGE020
Figure 318597DEST_PATH_IMAGE021
Figure 599930DEST_PATH_IMAGE022
其中,Kmi为机组容量比值;Si为机组容量;
Figure 637156DEST_PATH_IMAGE066
为机组容量之和;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、 惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;
Figure 181270DEST_PATH_IMAGE067
为计算中间变量;N为机组的数量;Ri、Hi、TRi和FHi分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述阻尼比确定单元,基于所述模型参数和负荷频率调节系数确定阻尼比,包括:
Figure 345666DEST_PATH_IMAGE068
Figure 229309DEST_PATH_IMAGE069
其中,
Figure 703015DEST_PATH_IMAGE070
为阻尼比;R、H、TR和FH分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例;D为负荷频率调节系数;
Figure 672108DEST_PATH_IMAGE071
为自然振荡角频率。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
频率偏差最大值计算单元,用于基于所述阻尼比和预设阈值确定最大频率偏差出现的时间,并基于最大频率偏差出现的时间确定频率偏差最大值,包括:
当所述阻尼比小于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 607572DEST_PATH_IMAGE072
Figure 611300DEST_PATH_IMAGE073
Figure 990329DEST_PATH_IMAGE051
Figure 446718DEST_PATH_IMAGE052
Figure 952917DEST_PATH_IMAGE033
当所述阻尼比等于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 607889DEST_PATH_IMAGE074
Figure 423399DEST_PATH_IMAGE075
Figure 619281DEST_PATH_IMAGE076
Figure 912859DEST_PATH_IMAGE077
Figure 625600DEST_PATH_IMAGE078
当所述阻尼比大于预设阈值时,利用如下方式确定频率偏差最大值,包括:
Figure 612011DEST_PATH_IMAGE079
Figure 793725DEST_PATH_IMAGE080
Figure 890994DEST_PATH_IMAGE058
Figure 192662DEST_PATH_IMAGE059
其中,
Figure 349974DEST_PATH_IMAGE081
为频率偏差最大值;
Figure 517519DEST_PATH_IMAGE082
为频率偏差最大值出现的时间;
Figure 152900DEST_PATH_IMAGE061
为扰动功率大小;
Figure 840233DEST_PATH_IMAGE062
为阻尼比;R和TR分别为机组等值后的调速器调速增益和再热器时间常数;D为负荷频率调节系数;
Figure 715916DEST_PATH_IMAGE083
为自然振荡角频率;α、
Figure 855910DEST_PATH_IMAGE084
Figure 560561DEST_PATH_IMAGE065
为中间变量;K1、K2和K3分别为第一系数、第二系数和第三系数;T1和T2为中间变量。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
权利要求9中所述的计算机可读存储介质;以及
一个或多个处理器,用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
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CN114204611B (zh) * 2021-12-08 2023-04-07 华北电力大学 一种适用所有阻尼状态的频率响应解析计算方法
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