CN116154805A - 海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质 - Google Patents

海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116154805A
CN116154805A CN202310157173.3A CN202310157173A CN116154805A CN 116154805 A CN116154805 A CN 116154805A CN 202310157173 A CN202310157173 A CN 202310157173A CN 116154805 A CN116154805 A CN 116154805A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas turbine
power grid
group power
parameters
offshore oilfield
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310157173.3A
Other languages
English (en)
Inventor
魏澈
邱银锋
李国香
车久玮
黄存
董芬
郑玲
赵琳
王名洲
严名山
赵娜
李庆庆
谢亚飞
冯光远
孙盛平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Research Center of CNOOC China Ltd
CNOOC China Ltd
Original Assignee
Beijing Research Center of CNOOC China Ltd
CNOOC China Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Research Center of CNOOC China Ltd, CNOOC China Ltd filed Critical Beijing Research Center of CNOOC China Ltd
Priority to CN202310157173.3A priority Critical patent/CN116154805A/zh
Publication of CN116154805A publication Critical patent/CN116154805A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241—The oscillation concerning frequency
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/04—Power grid distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明涉及一种海上油田群电网等值频率响应建模方法，包括：根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。

Description

海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质
技术领域
本发明涉及海上油田群电网的频率响应分析技术领域，尤其涉及一种海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质。
背景技术
海上油田群电网作为微电网，其发电容量一般远小于陆上电网，且常运行于孤岛状态，电网频率易因扰动或故障而大幅变动甚至失稳。因此，有必要对海上油田群电网的动态频率特征进行分析。现有分析方法包括全时域仿真法和等值频率响应建模分析法。等值频率响应建模分析法因为速度快、效率高而广泛应用于小型电网中。
然而本申请的发明人在研究中发现，现有的等值频率响应建模分析法通常应用于陆上电网的场景，在陆上电网中使用了再热式蒸汽轮机作为原动机-调速器，而海上油田群电网以微、小型燃气轮机为主体，继续使用原有模型，难以保证响应速度和求解结果的准确性，因此有必要对现有技术进行改进。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质，能综合考虑海上油田群电网中的单轴、分轴燃气轮机对电网动态频率响应的影响，快速求解电网等值参数，建立等值频率响应模型，以便进一步对电网进行准确的频率响应分析。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种海上油田群电网等值频率响应建模方法，所述方法包括：
根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；
根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；
对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；
根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
在本申请的一种实现方式中，所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，包括各个燃气轮机对应的燃料进料控制参数、能量转换过程参数以及容量比例参数；
所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，表征所述单轴燃气轮机的燃料进料及能量转换过程；
所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，表征所述分轴燃气轮机的燃料进料及能量转换过程。
在本申请的一种实现方式中，所述系统传递函数模型中包括系统惯性时间常数和系统阻尼系数；
所述系统惯性时间常数由各个燃气轮机对应的惯性常数进行加权平均计算获得；
所述系统阻尼系数由各个燃气轮机对应的阻尼系数进行加权平均计算获得；
其中，加权平均计算的权重与各个燃气机对应的容量比例参数相关。
在本申请的一种实现方式中，所述根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，包括：
根据各个燃气轮机对应的燃料进料控制参数、能量转换过程参数的相对大小关系，对所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，使所述海上油田群电网的低阶ASF模型中的传递函数的分子为一阶函数，分母为二阶函数。
在本申请的一种实现方式中，采用加权最小绝对离差的计算方式对所述低阶ASF模型进行等值参数的计算。
在本申请的一种实现方式中，在等值参数的计算过程中，以待等值的参数或其倒数为自变量，计算所述自变量与各个燃气轮机对应参数的离差绝对值的加权和；
其中，加权的权重与各个燃气机对应的容量比例参数正相关。
在本申请的一种实现方式中，采用Gurobi求解器求解所述加权和为最低极值取值时对应的自变量的值，从而确定等值参数。
第二方面，本申请提供一种海上油田群电网等值频率响应建模装置，所述装置包括：
电网ASF模型构建模块，用于根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；
降阶处理模块，用于根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；
等值计算模块，用于对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；
等值频率响应模型构建模块，用于根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述第一方面所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法。
第四方面，本申请提供一种计算机设备，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序实现上述第一方面所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明申请方案中，先根据海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，从而考虑到了单轴燃气轮机和分轴燃气轮机对电网的影响，再根据单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到海上油田群电网的低阶ASF模型，以便于快速实现参数的等值计算，进一步根据等值计算后的等值参数构建海上油田群电网的等值频率响应模型，从而可以进一步对电网进行准确的频率响应分析，保证电网安全运行。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种海上油田群电网等值频率响应建模方的流程示意图；
图2是本申请实施例中涉及的海上油田群电网ASF模型的结构示意图；
图3是本申请实施例中涉及的海上油田群电网的低阶ASF模型的结构示意图；
图4是本申请实施例中海上油田群电网的等值频率响应模型的结构示意图；
图5是本申请实施例中的一种海上油田群电网等值频率响应建模装置的模块功能示意图；
图6是本申请实施例中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中的等值频率响应模型的建模方法通常应用于陆上电网的情形，未能充分考虑海上油田群电网中采用单轴、分轴燃气轮机作为原动机-调速器的拓扑结构和参数，从而建模准确性不高的问题，本申请相应提供一种海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及计算机可读存储介质，其中所述方法，包括：根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。本申请技术方案，由于考虑到各种微、小型燃气轮机对模型的影响，可以构建更为准确的等值频率响应模型，以便进一步对电网进行准确的频率响应分析。
参见图1，在本申请实施例的一个方面中，提供了一种海上油田群电网等值频率响应建模方法。
所述方法，包括：
S11，根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型。
其中，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；
S12，根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型。
S13，对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数。
S14，根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
上述方法，先根据海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，从而考虑到了单轴燃气轮机和分轴燃气轮机对电网的影响，再根据单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到海上油田群电网的低阶ASF模型，以便于快速实现参数的等值计算，进一步根据等值计算后的等值参数构建海上油田群电网的等值频率响应模型，从而可以进一步对电网进行准确的频率响应分析，保证电网安全运行。
请一并参阅图2至图4，结合更多的附图，在本申请的一个更为详细的实施例中说明上述方法的流程。
本申请实施例中，所提供的海上油田群电网等值频率响应建模方法，包括：
S11，根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型。
具体的，在本申请的实施例中，海上油田群电网主要以单轴(single-shaft gasturbine,SG)和分轴结构(twin-shaft gas turbine,TG)的中、小型燃气轮机作为原动机-调速器，因此，根据单轴、分轴的结构差异，可以构建如图2所示的海上油田群电网ASF(Average System Frequency)模型。
其中，海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及海上油田群电网对应的系统传递函数模型。
对于单轴燃气轮机对应的传递函数模型，可以根据单轴燃气轮机的参数来建立，参数包括燃料进料控制参数、能量转换过程参数以及容量比例参数。
对于单轴燃气轮机，RS为调差系数，其与XS、YS、ZS共同确定了燃料进料量，为燃料进料控制参数；bS、cS、TFS代表燃料系统及阀门位置调节时间常数，TCDS为压气机排气时间常数，上述四参数代表了燃气轮机能量转换的动态过程，为能量转换过程参数；最后，λS为各机组额定容量占全网实际运行机组总额定容量的百分比，为容量比例参数。在本申请实施例中，对于不同的单轴燃气轮机，采用下标i来表示，假设系统中有n个单轴燃气轮机，下标i的取值为从1至n。
同理，对于分轴燃机，燃料进料控制参数、能量转换过程参数以及容量比例参数定义与单轴燃机平行：RT为调差系数，KPT、KLT为进料量控制参数，bT、cT、TFS、λT定义与单轴燃机一致；由于高压、低压涡轮分属不同轴系，分轴燃机另有THPT代表高压涡轮时间常数属于能量转换过程参数。在本申请实施例中，不同的分轴燃机，采用下标j来表示，j的取值为从1至m。
进一步如图2，ΔPd为扰动功率，以发电侧出力增加或负荷侧功率减少为正。在扰动功率的作用下，电网实际频率与工频产生差值Δf。此过程中，Hsys和Dsys分别为电网系统的系统惯性时间常数和系统阻尼系数。
在一个具体的实施例中，系统惯性时间常数由各个燃气轮机对应的惯性常数进行加权平均计算获得；系统阻尼系数由各个燃气轮机对应的阻尼系数进行加权平均计算获得；其中，加权平均计算的权重与各个燃气机对应的容量比例参数相关。具体可以参阅计算公式(1)：
Figure BDA0004092889500000061
其中，HSi、DSi、SSi为第i台单轴燃机的惯性时间常数、阻尼系数及额定容量。同理，分轴燃机上述参数对应为HTj、DTj、STj。
S12，根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型。
具体的，在本申请的实施例中，根据各个燃气轮机对应的燃料进料控制参数、能量转换过程参数的相对大小关系，对所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，使所述海上油田群电网的低阶ASF模型中的传递函数的分子为一阶函数，分母为二阶函数。
具体而言，对于单轴燃气轮机，YS、bS一般远小于TFS，故忽略图2中1/(YSs+ZS)和1/(bSs+cS)环节；同理，对于分轴燃气轮机，bT、TCDT一般远小于THPT，故忽略图2中1/(bTs+cT)和1/(TCDTs+1)环节。如图3所示，确定了降阶后的海上油田群电网低阶ASF模型。此时，各单轴、分轴燃气轮机传递函数表达式结构类似，均为分子一阶、分母二阶，可以进行等值计算。
S13，对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数。
具体的，在本申请的一个实施例中基于所确定的海上油田群电网低阶ASF模型，使用加权最小绝对离差和法进行等值。在等值参数的计算过程中，以待等值的参数或其倒数为自变量，计算所述自变量与各个燃气轮机对应参数的离差绝对值的加权和；其中，加权的权重与各个燃气机对应的容量比例参数正相关。
在一个示例中，以等值调差系数R为例，以其倒数1/R为变量，计算其与各单轴、分轴燃气轮机调差系数1/RS及1/RT差值的绝对值之和。计及燃气轮机容量影响，在求和过程中，以ASF模型中容量占比λS及λT作为权重，得到加权绝对离差和关于1/R的非负函数f(1/R)。为使等值误差尽可能小，将等值参数计算转为最优化问题进行求解，令此函数取最小值，如式(2)。
Figure BDA0004092889500000071
同理，其他参数等值计算方法如式(3)所示。
Figure BDA0004092889500000072
式中，X、K为燃料控制环节等值参数，TF、TCDHP为能量转换环节等值时间常数。
进一步的，上述函数中各差值绝对值为凸函数，且各凸函数直接加和仍为凸函数，因此式(2)、式(3)必有最优解。使用Gurobi求解器进行求解，快速取得加权绝对离差和最小条件下的等值参数R、X、K、TF、TCDHP。
S14，根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
具体的，根据上一步骤所确定的等值参数R、X、K、TF、TCDHP及电网的等值惯性时间常数HSYS和等值阻尼系数DSYS，得到海上油田群电网如图4所示的等值频率响应模型，建模过程完成。
进一步的，本申请实施例中的在本发明中海上油田群电网等值频率响应建模方法，在其基础上可以增加删除某些步骤，或是在海上油田群电网ASF模型中更改、删减部分环节。本发明实施例中，各方程的变量参数都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别方程的变量参数进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。即，本申请实施例所提供的方程为本申请示意的一种实施方式，而不成为本申请的限定。
在本申请实施例中的另一方面，还提供一种海上油田群电网等值频率响应建模装置。该装置可以以硬件或软件的方式实现于计算机设备中。
如图5所示，在本申请的实施例提供了一种海上油田群电网等值频率响应建模装置500，该装置包括：
电网ASF模型构建模块501，用于根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；
降阶处理模块502，用于根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；
等值计算模块503，用于对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；
等值频率响应模型构建模块504，用于根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
上述实施例提供的装置，先根据海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，从而考虑到了单轴燃气轮机和分轴燃气轮机对电网的影响，再根据单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到海上油田群电网的低阶ASF模型，以便于快速实现参数的等值计算，进一步根据等值计算后的等值参数构建海上油田群电网的等值频率响应模型，从而可以进一步对电网进行准确的频率响应分析，保证电网安全运行。
上述装置可以以硬件或软件的方式实现于计算机设备中，从而供计算机设备实现本申请实施例中的海上油田群电网等值频率响应建模方法，所述方法的具体可以参照前述实施例的描述，在此不再重复赘述。
在本申请实施例中，还相应提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，在计算机设备执行该计算机程序时，实现本申请实施例中的海上油田群电网等值频率响应建模方法。
其中，所实现的海上油田群电网等值频率响应建模方法，其流程步骤包括：
根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；
根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；
对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；
根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
参照图6提供的一种计算机设备600。该实施例的计算机设备600包括：处理器601、存储器602以及存储在存储器中并可在处理器601上运行的计算机程序603，处理器601执行计算机程序603时实现实施例中的海上油田群电网等值频率响应建模方法，为避免重复，此处不一一赘述。或者，该计算机程序被处理器601执行时实现实施例中海上油田群电网等值频率响应建模装置中各模型中/单元的功能，为避免重复，此处不一一赘述。
计算机设备可包括，但不仅限于，处理器601、存储器602。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是计算机设备600的示例，并不构成对计算机设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器602可以是计算机设备600的内部存储单元，例如计算机设备600的硬盘或内存。存储器602也可以是计算机设备600的外部存储设备，例如计算机设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器602还可以既包括计算机设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据。存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
综上所述，本申请实施例所提供的海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置、计算机可读存储介质及计算机设备，具有下列技术优点：
(1)综合考虑了单轴、分轴燃气轮机作为原动机-调速器的影响，能够有效契合海上油田群电网特征，准确反映其动态频率响应。
(2)将多机、多阶数频率响应模型进行了降阶及等值，所得到的模型结构简单、阶数较少，易于快速计算及求解频率响应结果。
(3)利用加权最小绝对离差和法进行等值，充分考虑了各机组容量的影响，且求解速度快、流程简单。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例上述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上上述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种海上油田群电网等值频率响应建模方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；
根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；
对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；
根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
2.根据权利要求1所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法，其特征在于，所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，包括各个燃气轮机对应的燃料进料控制参数、能量转换过程参数以及容量比例参数；
所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，表征所述单轴燃气轮机的燃料进料及能量转换过程；
所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，表征所述分轴燃气轮机的燃料进料及能量转换过程。
3.根据权利要求2所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法，其特征在于，所述系统传递函数模型中包括系统惯性时间常数和系统阻尼系数；
所述系统惯性时间常数由各个燃气轮机对应的惯性常数进行加权平均计算获得；
所述系统阻尼系数由各个燃气轮机对应的阻尼系数进行加权平均计算获得；
其中，加权平均计算的权重与各个燃气机对应的容量比例参数相关。
4.根据权利要求3所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法，其特征在于，所述根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，包括：
根据各个燃气轮机对应的燃料进料控制参数、能量转换过程参数的相对大小关系，对所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，使所述海上油田群电网的低阶ASF模型中的传递函数的分子为一阶函数，分母为二阶函数。
5.根据权利要求4所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法，其特征在于，采用加权最小绝对离差的计算方式对所述低阶ASF模型进行等值参数的计算。
6.根据权利要求5所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法，其特征在于，在等值参数的计算过程中，以待等值的参数或其倒数为自变量，计算所述自变量与各个燃气轮机对应参数的离差绝对值的加权和；
其中，加权的权重与各个燃气机对应的容量比例参数正相关。
7.根据权利要求6所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法，其特征在于，采用Gurobi求解器求解所述加权和为最低极值取值时对应的自变量的值，从而确定等值参数。
8.一种海上油田群电网等值频率响应建模装置，其特征在于，所述装置包括：
电网ASF模型构建模块，用于根据所述海上油田群电网中的单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，构建海上油田群电网ASF模型，所述海上油田群电网ASF模型包括所述单轴燃气轮机对应的传递函数模型，所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型，以及所述海上油田群电网对应的系统传递函数模型；
降阶处理模块，用于根据所述单轴燃气轮机和分轴燃气轮机的参数，对单轴燃气轮机对应的传递函数模型以及所述分轴燃气轮机对应的传递函数模型进行简化，得到所述海上油田群电网的低阶ASF模型；
等值计算模块，用于对所述海上油田群电网的低阶ASF模型进行参数的等值计算，得到计算后的等值参数；
等值频率响应模型构建模块，用于根据计算后的所述等值参数，构建所述海上油田群电网的等值频率响应模型。
9.一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中存储有计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7任一项所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序实现权利要求1至7任一项所述的海上油田群电网等值频率响应建模方法。
CN202310157173.3A 2023-02-13 2023-02-13 海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质 Pending CN116154805A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310157173.3A CN116154805A (zh) 2023-02-13 2023-02-13 海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310157173.3A CN116154805A (zh) 2023-02-13 2023-02-13 海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116154805A true CN116154805A (zh) 2023-05-23

Family

ID=86340490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310157173.3A Pending CN116154805A (zh) 2023-02-13 2023-02-13 海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116154805A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11955782B1 (en) 2022-11-01 2024-04-09 Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc System and method for fracturing of underground formations using electric grid power

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11955782B1 (en) 2022-11-01 2024-04-09 Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc System and method for fracturing of underground formations using electric grid power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106874569B (zh) 一种变几何分轴式燃气轮机实时仿真建模方法
Tsoutsanis et al. Dynamic performance simulation of an aeroderivative gas turbine using the matlab simulink environment
Sami et al. An FTC approach to wind turbine power maximisation via TS fuzzy modelling and control
Casella et al. An optimization procedure of the start-up of combined cycle power plants
CN110262248B (zh) 一种微型燃气轮机故障鲁棒自适应重构方法
CN116154805A (zh) 海上油田群电网等值频率响应建模方法、装置及介质
Tsoutsanis et al. An efficient component map generation method for prediction of gas turbine performance
Tsoutsanis et al. Non-linear model calibration for off-design performance prediction of gas turbines with experimental data
CN105389427A (zh) 基于自适应粒子滤波的航空发动机气路部件故障检测方法
Mondai et al. Analysis of limiting bounds for stalling of natural gas genset in the CERTS microgrid test bed
CN116467877A (zh) 漂浮式风电机组平台动态响应确定方法、装置及电子设备
CN107301268A (zh) 一种船舶燃气轮机可调静叶压气机偏转角度优化方法
CN112683543B (zh) 燃气-蒸汽联合循环机组进相能力协同试验方法及装置
Dahl et al. Model predictive control of marine vessel power system by use of structure preserving model
CN112748665A (zh) 基于模糊卡尔曼滤波的氢燃料电池迭代控制方法及装置
Asgari et al. Design of conventional and neural network based controllers for a single-shaft gas turbine
Tsoutsanis et al. Performance assessment of classical and fractional controllers for transient operation of gas turbine engines
Torres et al. Identification of the fuel-thrust dynamics of a gas turbo engine
Hayes et al. Viable computation of the largest Lyapunov characteristic exponent for power systems
Murali et al. Impact of inertia emulation based modified HVDC tie-line for AGC using novel cascaded fractional order controller in deregulated hybrid power system
Xie et al. Power System Frequency Dynamic Simulation Analysis and Tool Development of PSS/E
CN113868783A (zh) 高背压供热机组运行背压与最小技术出力特性的确定方法
CN109960144B (zh) 风力发电机组偏航控制的方法、设备和系统
Sheikhbahaei et al. Optimal tuner selection using Kalman filter for a real-time modular gas turbine model
Salehi et al. Selection and tuning of a reduced parameter set for a turbocharged diesel engine model

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination