CN115173436A - 一种小水电调频方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小水电调频方法、装置、设备及介质。小水电调频方法，包括：获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间；根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率；获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率；根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。本发明实施例的技术方案能够细化调频策略，稳定微电网的工作频率，改善电能质量。

Description

一种小水电调频方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种小水电调频方法、装置、设备及介质。

背景技术

小水电作为一种分布较广的可再生能源，在水资源丰富地区得到广泛应用。尤其在偏远地区，采用小型水力发电，保障居民供电可靠性的同时也有助于降低配电网远距离输电线路的损耗。

目前，小水电整体处于粗放式的发电状态，小水电并入电网后，通常采用最大功率发电模式，由于大电网的支撑，电压与频率较为稳定，而当主供线路因故障断开即小水电离网形成孤岛系统时，小水电机组多运行于切机状态。

由于投资与控制策略等问题，当主供线路因故障断开时，大部分小水电将无法进行自主调频，即使有些小水电能够进行调频，也仅能根据单一调频方式(高频减水以及低频加水)进行频率调整，导致微电网的频率波动较大，不满足电网标准。

发明内容

本发明提供了一种小水电调频方法、装置、设备及介质，能够细化调频策略，稳定微电网的工作频率，改善电能质量。

根据本发明的一方面，提供了一种小水电调频方法，包括：

获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间；

根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率；

获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率；

根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。

根据本发明的另一方面，提供了一种小水电调频装置，包括：

数据获取模块，用于获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间；

第一出力与频率确定模块，用于根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率；

频率变化率确定模块，用于获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率；

第二出力与频率确定模块，用于根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的小水电调频方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的小水电调频方法。

本发明实施例的技术方案，通过获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间，进而根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率，从而获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率，进一步根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。通过频率稳定区间以及小水电的频率变化率，将小水电之前运行设置的第一待调节出力以及第一待调节频率，调整为第二待调节出力以及第二待调节频率，实现对频度的细粒度调整，而不是简单的高频减水(频率高则降低小水电工作频率)，低频加水(频率低则加大小水电工作频率)，降低小水电的动作频率，提升小水电微网系统的频率稳定性，解决了现有小水电以单一调频方式调频，引起的微电网频率波动大以及电能质量无法达标的问题，能够细化调频策略，稳定微电网的工作频率，改善电能质量。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供了一种小水电调频方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种小水电调频方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种小水电调频装置的结构示意图；

图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供了一种小水电调频方法的流程图，本实施例可适用于细化小水电调频策略的情况，该方法可以由小水电调频装置来执行，该小水电调频装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该小水电调频装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：

S110、获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间。

其中，离网初始频率可以是小水电脱离主供线路后，所形成孤岛系统的频率。频率稳定区间可以是预先设置的频率区间。可选的，频率稳定区间可以为[49.5Hz，50.5Hz]，本发明实施例并不对频率稳定区间的频率上下限对应的具体数值进行限定，上述给出区间仅为示例。

在本发明实施例中，当主供线路断开时，可以采集小水电的离网初始频率，进而根据小水电的运行需求，设置使小水电正常运行的频率稳定区间。

S120、根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率。

其中，功率缺额调节系数可以根据小水站的运行参数设置的系数。初始待调节出力可以是根据小水电功率缺额情况计算的出力。第一待调节出力可以是将初始待调节出力输入至小水电调速器后，由小水电调速器输出的小水电出力。第一待调节频率可以是将初始待调节出力输入至小水电调速器后，由小水电调速器输出的小水电的工作频率。

在本发明实施例中，可以根据离网初始频率、功率缺额调节系数以及功率缺额计算方法，确定初始待调节出力，进而将初始待调节出力输入至小水电调速器，进而对小水电调速器的输出结果进行数据解析，得到第一待调节出力以及第一待调节频率。

S130、获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率。

其中，频率变化率可以是小水电的频率变化量，与产生频率变化量的时间比值。

在本发明实施例中，小水电调速器可以将第一待调节出力以及第一待调节频率发送至小水电的发电机，以使小水电发电机按照第一待调节出力以及第一待调节频率工作，进而根据一定的采样频率对小水电的工作频率进行采样，从而根据采集的频率计算小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率。

S140、根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。

其中，第二待调节出力可以是根据频率稳定区间以及频率变化率，确定的小水电出力。第二待调节频率可以是根据频率稳定区间以及频率变化率，确定的小水电的工作频率。

在本发明实施例中，可以根据频率稳定区间以及频率变化率，对小水电的运行情况进行区分，并根据小水电的运行情况以及功率缺额计算方法，计算第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。进一步，每隔预设时间则获取小水电当前的频率变化率，并根据小水电当前的频率变化率以及频率稳定区间，更新第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照更新的第二待调节出力以及更新的第二待调节频率工作，直至小水电的频率变化率稳定在预设的区间，并且工作频率稳定在频率稳定区间。

本发明实施例的技术方案，通过获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间，进而根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率，从而获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率，进一步根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。通过频率稳定区间以及小水电的频率变化率，将小水电之前运行设置的第一待调节出力以及第一待调节频率，调整为第二待调节出力以及第二待调节频率，实现对频度的细粒度调整，而不是简单的高频减水(频率高则降低小水电工作频率)，低频加水(频率低则加大小水电工作频率)，降低小水电的动作频率，提升小水电微网系统的频率稳定性，解决了现有小水电以单一调频方式调频，引起的微电网频率波动大以及电能质量无法达标的问题，能够细化调频策略，稳定微电网的工作频率，改善电能质量。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种小水电调频方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础给出了获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率，进行出力调节时的频率变化率的具体的可选的实施方式。如图2所示，该方法包括：

S210、获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间。

S220、根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率。

在本发明的一个可选实施例中，根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，可以包括：获取标准离网频率；计算标准离网频率以及离网初始频率的目标差值，并计算目标差值与功率缺额调节系数的目标乘积；根据目标乘积，确定初始待调节出力。

其中，标准离网频率可以是预先设定的频率值。可选的，标准离网频率可以是频率稳定区间的中间值。示例性的，标准离网频率可以设置为50Hz等，本发明实施例并不对标准离网频率的具体数值进行设定。目标差值可以是标准离网频率与离网初始频率的差值。目标乘积可以是目标差值与功率缺额调节系数的乘积。

在本发明实施例中，可以根据小水电的工作需要设置标准离网频率，并通过数据采集设备采集小水电负荷功率，进而计算标准离网频率与离网初始频率的差值，作为目标差值，并计算目标差值与功率缺额调节系数的乘积，作为目标乘积，进一步，根据目标乘积，确定初始待调节出力。

可选的，可以将目标乘积的50％，作为初始待调节出力。本发明实施例并不对初始待调节出力，占目标乘积的百分比进行限定。

S230、获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率。

在本发明的一个可选实施例中，S230可以包括：

S231、设置频率采样时间间隔。

其中，频率采样时间间隔可以是采集小水电工作频率的时间间隔。可选的，频率采样时间间隔可以包括但不限于500ms。

在本发明实施例中，可以根据小水电的实际运行情况，设置频率采样时间间隔。

S232、根据当前采样时刻以及频率采样时间间隔，确定小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的第一采样频率以及第二采样频率。

其中，第一采样频率可以是小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率出力调节时，在当前采样时刻下采集的小水电工作频率。第二采样频率可以是在当前采样时刻的前一频率采样时间间隔对应时刻下，采集的小水电工作频率。第一采样频率与第二采样频率均为小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率出力调节时，采集的小水电工作频率。示例性的，假设小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率出力调节的时刻为a，第一采样频率的采集样时刻为b，第二采样频率的采集时刻为c，采样时间间隔为d，则存在a<b<c，c＝b+d。

在本发明实施例中，当小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时，可以采集当前采样时刻下小水电的工作频率，作为第一采样频率，并确定当前采样时刻的前一频率采样时间间隔对应时刻下，采集的小水电工作频率，得到第二采样频率。

S233、根据第一采样频率、第二采样频率以及频率采样时间间隔，确定频率变化率。

在本发明实施例中，可以先计算第一采样频率与第二采样频率的差值，进而计算该差值与频率采样时间间隔的比值，从而将计算所得比值作为第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率。

S240、根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。

在本发明的一个可选实施例中，在根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率之前，还可以包括：设置频率变化率的变化类型判别阈值，以及变化率误差阈值；根据变化类型判别阈值以及变化率误差阈值，确定变化类型判别区间。

其中，变化类型判别阈值可以是预先设置的正数，用于判别频率变化率的变化快慢。变化率误差阈值可以是预先设置的频率误差允许的绝对值。变化类型判别区间可以是根据变化类型判别阈值以及变化率误差阈值确定的数据区间。

在本发明实施例中，可以根据小水电的出力调整需要，设置频率变化率的变化类型阈值，以及变化率误差阈值，进而将变化类型阈值与变化率误差阈值的和值，作为变化类型判别区间的上限值，并将该和值的相反数，作为变化类型判别区间的下限值，从而根据变化类型判别区间的上限值以及变化类型判别区间的下限值，确定变化类型判别区间。

示例性的，假设变化类型判别阈值为0.1，变化率误差阈值为0.1，则变化类型判别区间的上限值为0.2(0.1+0.1)，变化类型判别区间的下限值为-0.2，即变化类型判别区间为[-0.2,0.2]。

在本发明的一个可选实施例中，根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，可以包括：在第一待调节频率位于频率稳定区间，且频率变化率位于变化类型判别区间时，将第一待调节出力作为第二待调节出力，并将第一待调节频率作为第二待调节频率；在第一待调节频率位于频率稳定区间，且频率变化率大于变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，第一待调节频率位于频率稳定区间，且频率变化率小于变化类型判别区间的类型判别下限值时，根据功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据目标出力，确定第二待调节出力以及第二待调节频率。

其中，类型判别上限值可以是变化类型判别区间的上限值。类型判别下限值可以是变化类型判别区间的下限值。小水电待调整频率可以是在判别出频率变化率是否位于变化类型判别区间后，采集的小水电当前工作频率。目标出力可以是根据功率缺额调节系数以及小水电待调整频率确定的出力，用于计算第二待调节出力以及第二待调节频率。

在本发明实施例中，可以先判断第一待调节频率是否位于频率稳定区间，频率变化率是否位于变化类型判别区间，如果第一待调节频率位于频率稳定区间，且频率变化率位于变化类型判别区间，则将第一待调节出力作为第二待调节出力，并将第一待调节频率作为第二待调节频率。如果第一待调节频率位于频率稳定区间，且频率变化率大于变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，第一待调节频率位于频率稳定区间，且频率变化率小于变化类型判别区间的类型判别下限值时，则计算标准离网频率与小水电待调整频率的差值，以及该差值与功率缺额调节系数的乘积，从而将乘积值作为目标出力对应的数值，并将与目标出力对应的数值输入至小水电调速器，以通过小水电调速器输出第二待调节出力以及第二待调节频率。

在本发明的一个可选实施例中，根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，可以包括：在第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且频率变化率小于变化类型判别区间的类型判别下限值时，将第一待调节出力作为第二待调节出力，并将第一待调节频率作为第二待调节频率；在第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且频率变化率大于变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且频率变化率位于变化类型判别区间时，根据功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据目标出力，确定第二待调节出力以及第二待调节频率。

其中，频率稳定上限值可以是频率稳定区间的上限频率。

在本发明实施例中，如果第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且频率变化率小于变化类型判别区间的类型判别下限值，则将第一待调节出力作为第二待调节出力，并将第一待调节频率作为第二待调节频率。如果第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且频率变化率大于变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且频率变化率位于变化类型判别区间，则计算标准离网频率与小水电待调整频率的差值，以及该差值与功率缺额调节系数的乘积，从而将乘积值作为目标出力对应的数值，并将与目标出力对应的数值输入至小水电调速器，以通过小水电调速器输出第二待调节出力以及第二待调节频率。

在本发明的一个可选实施例中，根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，可以包括：在第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且频率变化率大于变化类型判别区间的类型判别上限值时，将第一待调节出力作为第二待调节出力，并将第一待调节频率作为第二待调节频率；在第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且频率变化率小于变化类型判别区间的类型判别下限值，或者，第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且频率变化率位于变化类型判别区间时，根据功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据目标出力，确定第二待调节出力以及第二待调节频率。

其中，频率稳定下限值可以是频率稳定区间的下限频率。

在本发明实施例中，如果第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且频率变化率大于变化类型判别区间的类型判别上限值，则将第一待调节出力作为第二待调节出力，并将第一待调节频率作为第二待调节频率。如果第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且频率变化率小于变化类型判别区间的类型判别下限值，或者，第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且频率变化率位于变化类型判别区间，则计算标准离网频率与小水电待调整频率的差值，以及该差值与功率缺额调节系数的乘积，从而将乘积值作为目标出力对应的数值，并将与目标出力对应的数值输入至小水电调速器，以通过小水电调速器输出第二待调节出力以及第二待调节频率。

在一个具体的例子中，小水电调频方法如下：

步骤1、采集小水电的离网初始频率为f1，以及小水电离网时的出力P1。

步骤2、根据功率缺额计算公式P_m＝P_ref+k(f_ref-f_m)，计算系统功率缺额，即k(f_ref-f_m)，并将孤岛系统功率缺额的50％作为初始待调节出力，同时每500ms采集一次小水电的工作频率。其中，P_ref为小水电负荷功率，k为功率缺额调节系数，f_ref为标准离网频率，f_m为孤岛系统中小水电的当前工作频率，P_m为孤岛系统中水轮发电机当前发出功率。当P_m与P_ref相等时，小水电频率稳定，若P_m大于P_ref，产生的多余功率会使发电机转子转速上升，频率就会升高，反之，频率就会降低，即f_ref与f_m不等时存在功率缺额。

步骤3、将初始待调节出力输入至小水电调速器，得到第一待调节出力P2，以及第一待调节频率f2。

步骤4、假设频率稳定区间为[49.5Hz-50.5Hz]，频率变化率为

Δf为第一采样频率与第二采样频率的差值，Δt为频率采样时间间隔。变化率误差阈值为0.1，即频率存在正负0.1的允许误差带，变化类型判别区间为[-0.2,0.2]。当

在[-0.2,0.2]内，则认为频率无变化；当

大于0.2，则认为频率呈上升态势；当

小于-0.2，则认为频率呈下降态势。

当f2在[49.5Hz-50.5Hz]时，计算

若

在[-0.2,0.2]内，则认为系统稳定，无需动作；若

大于0.2，则表征小水电频率上升，需减少水轮机出力，具体可参照功率缺额计算公式，计算功率缺额，以确定第二待调节出力P3，以及第二待调节频率f3；若

小于0.2，则表征小水电频率下降，需增大水轮机出力，并确定第二待调节出力P3，以及第二待调节频率f3，第二待调节出力P3，以及第二待调节频率f3的确定原理同上，在此不做赘述。

当f2大于50.5Hz时，计算

若

在[-0.2,0.2]内，则表征小水电工作频率维持较高水平，需减少水轮机出力，并确定f3和P3；若

大于0.2，表明小水电工作频率超限后继续上升，需加速减少水轮机出力，并确定f3和P3；若

低于-0.2时，表征小水电工作频率下降，无需动作。

当f2小于49.5Hz时，计算

若

在[-0.2,0.2]内，则表征小水电工作频率维持较低水平，需增大水轮机出力，进而确定f3和P3；若

大于0.2，则表征小水电工作频率上升，无需动作；若

小于-0.2，则表征小水电工作频率快速下降，无需要加速增加小水电水轮机出力，进而确定f3和P3。

调节原理表参见表1：

表1小水电频率调节原理表

步骤5、根据步骤4的调节原理，更新f3和P3，使小水电以更新后的数据进行工作。

可见，本方案细化了调频策略，按照频率稳定区间与频率变化率，将调节模式分为9种工况，通过引入频率变化率，可以预测系统频率变化趋势，有效改善频率的超调现象。并且，其中有三种状态下系统无需动作，减少了调速器动作频率。此外，引入加水、加速加水、减水、减速减水四种调节模式，使调节量更加精细，进而稳定系统频率。

本发明实施例的技术方案，通过获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间，从而根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率，进而设置频率采样时间间隔，并根据当前采样时刻以及频率采样时间间隔，确定小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的第一采样频率以及第二采样频率，进一步根据第一采样频率、第二采样频率以及频率采样时间间隔，确定第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率，从而根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。通过频率稳定区间以及小水电的频率变化率，将小水电之前运行设置的第一待调节出力以及第一待调节频率，调整为第二待调节出力以及第二待调节频率，实现对频度的细粒度调整，而不是简单的高频减水(频率高则降低小水电工作频率)，低频加水(频率低则加大小水电工作频率)，降低小水电的动作频率，提升小水电微网系统的频率稳定性，解决了现有小水电以单一调频方式调频，引起的微电网频率波动大以及电能质量无法达标的问题，能够细化调频策略，稳定微电网的工作频率，改善电能质量。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种小水电调频装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：数据获取模块310、第一出力与频率确定模块320、频率变化率确定模块330以及第二出力与频率确定模块340，其中，

数据获取模块310，用于获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间；

第一出力与频率确定模块320，用于根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率；

频率变化率确定模块330，用于获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率；

第二出力与频率确定模块340，用于根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。

本发明实施例的技术方案，通过获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间，进而根据离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率，从而获取小水电按照第一待调节出力以及第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率，进一步根据频率稳定区间以及频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照第二待调节出力以及第二待调节频率工作。通过频率稳定区间以及小水电的频率变化率，将小水电之前运行设置的第一待调节出力以及第一待调节频率，调整为第二待调节出力以及第二待调节频率，实现对频度的细粒度调整，而不是简单的高频减水(频率高则降低小水电工作频率)，低频加水(频率低则加大小水电工作频率)，降低小水电的动作频率，提升小水电微网系统的频率稳定性，解决了现有小水电以单一调频方式调频，引起的微电网频率波动大以及电能质量无法达标的问题，能够细化调频策略，稳定微电网的工作频率，改善电能质量。

可选的，第一出力与频率确定模块320，用于获取标准离网频率；计算所述标准离网频率以及所述离网初始频率的目标差值，并计算所述目标差值与所述功率缺额调节系数的目标乘积；根据目标乘积，确定所述初始待调节出力。

可选的，频率变化率确定模块330，用于设置频率采样时间间隔；根据当前采样时刻以及所述频率采样时间间隔，确定小水电按照所述第一待调节出力以及所述第一待调节频率进行出力调节时的第一采样频率以及第二采样频率；根据所述第一采样频率、第二采样频率以及频率采样时间间隔，确定所述频率变化率。

可选的，小水电调频装置还包括变化类型判别区间确定模块，用于设置所述频率变化率的变化类型判别阈值，以及变化率误差阈值；根据所述变化类型判别阈值以及所述变化率误差阈值，确定变化类型判别区间。

可选的，第二出力与频率确定模块340，用于在所述第一待调节频率位于频率稳定区间，且所述频率变化率位于所述变化类型判别区间时，将所述第一待调节出力作为所述第二待调节出力，并将所述第一待调节频率作为所述第二待调节频率；在所述第一待调节频率位于频率稳定区间，且所述频率变化率大于所述变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，所述第一待调节频率位于频率稳定区间，且所述频率变化率小于所述变化类型判别区间的类型判别下限值时，根据所述功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据所述目标出力，确定所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率。

可选的，第二出力与频率确定模块340，用于在所述第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且所述频率变化率小于所述变化类型判别区间的类型判别下限值时，将所述第一待调节出力作为所述第二待调节出力，并将所述第一待调节频率作为所述第二待调节频率；在所述第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且所述频率变化率大于所述变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，所述第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且所述频率变化率位于所述变化类型判别区间时，根据所述功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据所述目标出力，确定所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率。

可选的，第二出力与频率确定模块340，用于在所述第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且所述频率变化率大于所述变化类型判别区间的类型判别上限值时，将所述第一待调节出力作为所述第二待调节出力，并将所述第一待调节频率作为所述第二待调节频率；在所述第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且所述频率变化率小于所述变化类型判别区间的类型判别下限值，或者，所述第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且所述频率变化率位于所述变化类型判别区间时，根据所述功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据所述目标出力，确定所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率。

本发明实施例所提供的小水电调频装置可执行本发明任意实施例所提供的小水电调频方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如小水电调频方法。

在一些实施例中，小水电调频方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的小水电调频方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行小水电调频方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小水电调频方法，其特征在于，包括：

获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间；

根据所述离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据所述初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率；

获取小水电按照所述第一待调节出力以及所述第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率；

根据所述频率稳定区间以及所述频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，包括：

获取标准离网频率；

计算所述标准离网频率以及所述离网初始频率的目标差值，并计算所述目标差值与所述功率缺额调节系数的目标乘积；

根据目标乘积，确定所述初始待调节出力。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取小水电按照所述第一待调节出力以及所述第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率，包括：

设置频率采样时间间隔；

根据当前采样时刻以及所述频率采样时间间隔，确定小水电按照所述第一待调节出力以及所述第一待调节频率进行出力调节时的第一采样频率以及第二采样频率；

根据所述第一采样频率、第二采样频率以及频率采样时间间隔，确定所述频率变化率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述频率稳定区间以及所述频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率之前，还包括：

设置所述频率变化率的变化类型判别阈值，以及变化率误差阈值；

根据所述变化类型判别阈值以及所述变化率误差阈值，确定变化类型判别区间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率稳定区间以及所述频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，包括：

在所述第一待调节频率位于频率稳定区间，且所述频率变化率位于所述变化类型判别区间时，将所述第一待调节出力作为所述第二待调节出力，并将所述第一待调节频率作为所述第二待调节频率；

在所述第一待调节频率位于频率稳定区间，且所述频率变化率大于所述变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，所述第一待调节频率位于频率稳定区间，且所述频率变化率小于所述变化类型判别区间的类型判别下限值时，根据所述功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据所述目标出力，确定所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率稳定区间以及所述频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，包括：

在所述第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且所述频率变化率小于所述变化类型判别区间的类型判别下限值时，将所述第一待调节出力作为所述第二待调节出力，并将所述第一待调节频率作为所述第二待调节频率；

在所述第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且所述频率变化率大于所述变化类型判别区间的类型判别上限值，或者，所述第一待调节频率大于频率稳定区间的频率稳定上限值，且所述频率变化率位于所述变化类型判别区间时，根据所述功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据所述目标出力，确定所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率稳定区间以及所述频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，包括：

在所述第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且所述频率变化率大于所述变化类型判别区间的类型判别上限值时，将所述第一待调节出力作为所述第二待调节出力，并将所述第一待调节频率作为所述第二待调节频率；

在所述第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且所述频率变化率小于所述变化类型判别区间的类型判别下限值，或者，所述第一待调节频率小于频率稳定区间的频率稳定下限值，且所述频率变化率位于所述变化类型判别区间时，根据所述功率缺额调节系数以及小水电待调整频率，确定目标出力，并根据所述目标出力，确定所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率。

8.一种小水电调频装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取小水电的离网初始频率以及频率稳定区间；

第一出力与频率确定模块，用于根据所述离网初始频率以及功率缺额调节系数，确定初始待调节出力，并根据所述初始待调节出力，确定第一待调节出力以及第一待调节频率；

频率变化率确定模块，用于获取小水电按照所述第一待调节出力以及所述第一待调节频率进行出力调节时的频率变化率；

第二出力与频率确定模块，用于根据所述频率稳定区间以及所述频率变化率，确定第二待调节出力以及第二待调节频率，以使小水电按照所述第二待调节出力以及所述第二待调节频率工作。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的小水电调频方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的小水电调频方法。

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