CN116961033B - 计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，属于频率分析领域。包括：依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；依据功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标；依据功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标。本发明将考虑直流频率控制的直流系统视作负荷计入到负荷模型当中，将其等效为广义负荷模型参与系统频率调节，可用于分析考虑综合负荷频率特性、FLC参与系统频率调节的电力系统频率特性，能有效分析不同调频控制参数对系统频率特性的影响。

Description

计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法
技术领域
本发明涉及一种计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，属于频率分析领域。
背景技术
随着新能源快速发展，传统发电机组在发电结构中比重的大幅下降将导致未来电力系统的频率特性出现变化。为保证电力系统频率安全稳定，新能源主动支撑电网频率稳定运行是提升大小功率缺额下系统频率稳定性的重要途径，而现有的考虑新能源一次调频特性的研究中，大多数情况下鲜有将负荷频率特性考虑其中，只将其作为扰动，忽略其自身的频率特性，还有一种情况对于负荷模型的处理相对简单，一般将系统和负荷共同等值为一阶惯性环节，或者用一阶惯性环节来表征负荷模型，虽然能在一定程度上反应负荷的频率响应，然而对于负荷频率因子等关键参数以及动态负荷特性对风电调频效果的影响分析却很难深入，如何考虑在计及负荷频率特性的风水经直流系统中直流频率控制(frequencylimit control，FLC)对系统频率稳定的影响，如何定量分析风电机组参与调频下电力系统频率特征以及相关控制参数与频率响应的动态数量关系，且能利用系统频率响应模型详细计算频率稳态、动态响应指标，是亟需深入研究的内容。因此，有必要深入研究负荷频率特性对系统频率的影响，为进一步研究新能源经直流送出系统频率响应指标分析提供基础。
发明内容
本发明提供了一种计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，一方面考虑广义负荷频率特性对系统频率的影响，在计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型上，给出了系统稳态及动态频率特性响应指标的表达式；另一方面，在频率响应特性上主要分析调频控制参数对调频效果的影响。
本发明的技术方案是：一种计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，包括：依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标；依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标。
所述依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，包括：
依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率 阶跃响应的频率误差开环传递函数为：
；
依据系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函数，写出系统功率阶跃响应的频率 误差闭环传递函数为：
；
其中，为发电机总的惯性时间常数，为涡轮机等值惯性时间常数，为水轮机 涡轮机特征系数；为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数；为拉式因子；为功率阶跃响应， 为负荷扰动变化量，为系统阻尼比，为系统无阻尼振荡频率。
所述考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数A，表达式为：
；
其中，为静态负荷所占比例，为静态负荷频率因子；为额定负荷，表示负 荷在额定频率下的有功功率；为动态负荷频率因子，表示直流频率控制的比例增益 系数。
所述系统无阻尼振荡频率、系统阻尼比表达式为：。
依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，采用终值定理计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标：
；
其中，表示功率阶跃响应的稳态频率误差，为频率误差关于时间的函数， 为拉式因子，为系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，为定常阻尼系数， 为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率 传递函数。
所述依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标，具体为：
依据系统阻尼比取值区间不同，分别建立阶跃扰动下动态频率响应指标表达式：在系统阻尼比处于第一取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第一动态频率误差时间响应函数；在系统阻尼比处于第二取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第二动态频率误差时间响应函数；依据动态频率误差时间响应函数，建立动态峰值时间表达式；将动态峰值时间代入动态频率误差时间响应函数，建立超调量表达式、频率偏差最大值表达式；在系统阻尼比处于第一取值区间时，依据实际响应与稳态输出之间的误差表达式，确定调节时间表达式。
依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，建立功率阶跃响应的动态频率 响应传递函数：
；
其中，为系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；为发电机总的惯性 时间常数，为涡轮机等值惯性时间常数，为拉式因子，为系统阻尼比，为系统无阻尼 振荡频率，为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考 虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数。
在系统阻尼比处于第一取值区间时，建立第一动态频率误差时间响应函数表达式为：
；
其中：为第一动态频率误差时间响应函数，为定常阻尼系数，为水轮机 调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数，为系统阻尼比，为系统无阻尼振荡频率，、、为助记符，表示时间，为涡轮机等 值惯性时间常数。
在系统阻尼比处于第二取值区间时，建立第二动态频率误差时间响应函数表达式为：
；
其中，为第二动态频率误差时间响应函数，为涡轮机等值惯性时间常数，为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率 控制的广义负荷频率传递函数；为助记符，e为指数，表示时间。
所述频率偏差最大值：
；
其中，、分别表示第一、二动态频率误差时间响应函数中取值为动态 峰值时间时的值，为系统无阻尼振荡频率，为系统阻尼比，为定常阻尼系数，为 水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传 递函数，为涡轮机等值惯性时间常数，、、、为助记符，e为指数。
本发明的有益效果是：
1、本发明将考虑直流频率控制的直流系统视作负荷计入到负荷模型当中，将其等效为广义负荷模型参与系统频率调节，可用于分析考虑综合负荷频率特性、FLC参与系统频率调节的电力系统频率特性；
2、本发明能根据系统频率响应模型详细计算稳态频率和动态频率响应指标，依此评价指标可定量分析不同调频控制参数对系统频率特性的影响。
附图说明
图1是计及广义负荷的风水经直流送出系统简化频率响应模型；
图2是直流频率控制（FLC）模型框图；
图3是动、静态负荷频率因子、对最大频率偏差的三维变化趋势图；
图4是动、静态负荷频率因子、对稳态频率误差三维变化趋势图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对发明作进一步的说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-4所示，根据本发明实施例的一方面，提供了一种计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，包括：依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标；依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标。
进一步地，由图1所示的频率响应模型，可以求得系统功率阶跃响应的频率误差开 环传递函数为：
；
其中，为发电机总的惯性时间常数，为涡轮机等值惯性时间常数，为水轮机 涡轮机特征系数；为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数；为拉式因子。
依据系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函数，写出系统功率阶跃响应的频率 误差闭环传递函数为：
；
其中：为功率阶跃响应，为负荷扰动变化量，为发电机总的惯性时间常 数，为定常阻尼系数，为系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函数，Tg为涡轮机 等值惯性时间常数，为拉式因子，为系统阻尼比，为系统无阻尼振荡频率。
进一步地，所述考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数，表达式为：
；
其中，为静态负荷所占比例，为静态负荷频率因子；为额定负荷，表示负 荷在额定频率下的有功功率；为动态负荷频率因子，表示直流频率控制的比例增益 系数。
进一步地，所述系统无阻尼振荡频率、系统阻尼比表达式为：。
进一步地，依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，采用终值定理计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标：
；
其中，表示功率阶跃响应的稳态频率误差(即功率阶跃响应下的稳态频率响应 指标)，为频率误差关于时间的函数，s为拉式因子，为系统功率阶跃响应的频率 误差闭环传递函数，为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系 数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数。
进一步地，所述依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标，具体为：依据系统阻尼比取值区间不同，分别建立阶跃扰动下动态频率响应指标表达式：在系统阻尼比处于第一取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第一动态频率误差时间响应函数；在系统阻尼比处于第二取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第二动态频率误差时间响应函数；依据动态频率误差时间响应函数(其中，动态频率误差时间响应函数表示第一/第二动态频率误差时间响应函数)，建立动态峰值时间表达式；将动态峰值时间代入动态频率误差时间响应函数，建立超调量表达式、频率偏差最大值表达式；在系统阻尼比处于第一取值区间时，依据实际响应与稳态输出之间的误差表达式，确定调节时间表达式。
进一步地，依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，建立功率阶跃响应 的动态频率响应传递函数：
；
其中，为系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；为发电机总的惯性 时间常数，为涡轮机等值惯性时间常数，为拉式因子，为系统阻尼比，为系统无阻尼 振荡频率，为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考 虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数。
（1）在系统阻尼比处于第一取值区间时，即当时：
；
动态峰值时间：
；
超调量：
；
频率偏差最大值：
；
调节时间：
；
其中：；为第一动态频率误差时间 响应函数，为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考 虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数，为系统阻尼比，为系统无阻尼振荡频率， 、、为助记符，表示时间，为涡轮机等值惯性时间常数，、分别表示第一 动态频率误差时间响应函数中取值为动态峰值时间、+∞时的值。
（2）在系统阻尼比处于第二取值区间时，即当时：
；
动态峰值时间：
；
超调量：
；
频率偏差最大值：
；
其中，为助记符，；为第二动态频率误差时间响应 函数，为涡轮机等值惯性时间常数，为定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电 机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数；e为指数，表示时 间；表示第二动态频率误差时间响应函数中取值为动态峰值时间时的值。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析系统，包括：用于依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数的模块；用于依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标的模块；用于依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标的模块。
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计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法。
根据本发明实施例的另一方面，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包括存储的程序，其中，在所述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中任意一项所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法。
实施例2：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：
以计及广义负荷的风水经直流送出系统简化频率响应模型为例（见图1），设置参数如表1所示：
表1 系统参数设定值
1、根据表1中的系统参数，计算图1所示系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函 数为：
；
2、根据表1中的系统参数，计算图1所示系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函 数为：
；
其中：；
3、依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，采用终值定理计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标：
；
以电力系统要求负荷功率变化10%，其系统频率变化不得超过1HZ的运行标准为例，即负荷为0.1pu的阶跃响应，系统频率变化不超过0.02pu（工频50HZ），则稳态频率误差E需要小于0.2pu，以上计算结果满足此要求。
4、依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，建立功率阶跃响应的动态频 率响应传递函数：
；
由于在此系统参数下，计算的阻尼比=0.619，属于第一取值区间范围内，所以动 态频率响应指标计算方法按照时计算；
第一动态频率误差时间响应函数为：
；
动态峰值时间：
；
超调量：
；
频率偏差最大值：
；
调节时间：
；
其中：、、为助记符，；为系统无 阻尼振荡频率，为系统阻尼比，为涡轮机等值惯性时间常数，、分别表示第 一动态频率误差时间响应函数中取值为动态峰值时间、+∞时的值。
由上述分析可见，超调量、频率偏差最大值和调节时间ts都是动静态负荷 频率因子、、直流频率控制的比例增益系数、风电机组一次调频系数等调频控 制参数的函数，由此可求得不同调频控制参数、、、对系统频率特性的影响，其 结果具体见如下表2―表5：
表2 不同Kp值对系统频率特性的影响
表3 不同KDP值对系统频率特性的影响
表4 不同KL值对系统频率特性的影响
表5 不同K值对系统频率特性的影响
由表2可知，不同直流FLC比例增益系数Kp值对系统动态、稳态频率响应特性均有 影响，随着值的增大，图1所示的电力系统动态性能调节时间和超调量均减小；稳 态频率误差与频率偏差最大值也随着减小。
由表3、表4可知，随着动、静态负荷频率因子、值的增大，系统动态性能调节 时间和超调量均减小；稳态频率误差与频率偏差最大值也随着减小，增强了系 统频率稳定性。同样地，可画出动、静态负荷频率因子、对频率偏差最大值和稳态频 率误差的三维变化趋势图如图3、图4所示。
由表5可知，随着风电机组一次调频系数值的增大，系统动态频率响应特性调节 时间和超调量均减小；稳态频率误差与频率偏差最大值也随着减小，对动态、 稳态频率响应特性均起到了改善作用。
该算例证明了本发明实施例中一种计及广义负荷模型的风水经直流送出系统频率响应指标计算方法的有效性。
本发明工作原理为：
随着风电机组的大量并网，传统同步机组比重的大幅下降将导致未来电力系统的频率特性出现变化。因此，为研究风电并网带来的系统频率变化问题，本发明在传统电力系统简化频率响应模型上计入了广义负荷模型并考虑了风电机组的调频特性，进一步在风水经直流送出系统简化频率响应模型上理论推导了系统稳态和动态频率响应指标的计算方法。
1、由图1所示的频率响应模型，可以求得系统功率阶跃响应的频率误差开环传递 函数为：
(1)；
其中，为发电机总的惯性时间常数，为定常阻尼系数，为涡轮机等值惯性 时间常数，为水轮机涡轮机特征系数(由于本发明用于计及广义负荷模型的风水经直流 送出系统，水轮机涡轮机特征系数<0）；为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系 数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数；直流频率控制模型如图2所示，忽略 直流频率控制模型中间惯性环节，为直流频率控制模型滤波器时间常数，为 拉式因子。另外，图1中，为转速参考值，为功率阶跃响应,为原动机输出功率变化 量，为负荷扰动变化量，为原动机输出功率变化量与负荷扰动变化量二者之差， 为转速变化量；图2中，为频率测量值，为频率参考值，、分别为频差的最小值 和最大值，为限幅环节，为滤波器时间常数，为频差死区的限制范围，为直流 频率控制的比例增益系数，为直流频率控制的积分增益系数，、分别为直流 功率调制量下限和上限，为有功功率差值。
所述考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数，表达式为：
(2)；
其中，为静态负荷所占比例，为静态负荷频率因子；为额定负荷，表示负 荷在额定频率下的有功功率；为动态负荷频率因子，表示直流频率控制的比例增益 系数。
2、依据系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函数，写出系统功率阶跃响应的频 率误差闭环传递函数为：
(3)；
其中：为功率阶跃响应，为负荷扰动变化量，为发电机总的惯性时间常 数，为定常阻尼系数，为系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函数，为涡轮机 等值惯性时间常数，为拉式因子，为系统阻尼比，为系统无阻尼振荡频率，为考虑 直流频率控制的广义负荷频率传递函数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系 数。
所述系统无阻尼振荡频率、系统阻尼比表达式为：；其中，为水轮机涡轮机特征系数。
3、由终值定理计算得到功率阶跃响应下的稳态频率响应指标：
(4)；
如果较大，则当负荷发生功率阶跃扰动时，系统稳态频率偏差较大。即稳态频率 误差E的数值越小，表明系统频率抗扰动的能力越强。
4、当输入为单位阶跃函数时，计算功率阶跃响应的动态频率响应传递函数：
(5)；
其中，为系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；为发电机总的惯性 时间常数，为涡轮机等值惯性时间常数，为拉式因子，为系统阻尼比，为系统无阻尼 振荡频率，为定常阻尼系数，为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数，为水轮 机调差系数，为风电机组一次调频系数。
对式（5）进行拉普拉斯逆变换，可求得到频率误差时间响应函数：在系统阻尼比处于第一取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第一动态频率误差时间响应函数；在系统阻尼比处于第二取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第二动态频率误差时间响应函数；依据动态频率误差时间响应函数，建立动态峰值时间表达式；将动态峰值时间代入动态频率误差时间响应函数，建立超调量表达式、频率偏差最大值表达式；在系统阻尼比处于第一取值区间时，依据实际响应与稳态输出之间的误差表达式，确定调节时间表达式；其中，动态频率误差时间响应函数表示第一/第二动态频率误差时间响应函数。
一、当时：
(6)；
其中：；为第一动态频率误差时间 响应函数，为定常阻尼系数，为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数，为风电 机组一次调频系数，为水轮机调差系数，为系统阻尼比，为系统无阻尼振荡频率，、、为助记符，表示时间，为涡轮机等值惯性时间常数。
对式（6）时间求导后并令其为零，可得到动态峰值时间：
(7)；
将代入式（7），求出：
(8)；
其中，。
将式(8)作为t，代入式(6)，得：
(9)；
将代入式（9），得超调量：
(10)；
其中，、分别表示第一动态频率误差时间响应函数中取值为动态峰 值时间、+∞时的值。
频率偏差最大值为：
(11)；
由式（6）可见，下列不等式成立：
(12)；
令表示实际响应与稳态输出之间的误差，取，则调节时间ts：
(13)；
二、当时：
(14)；
同理，令一阶导数等于0，计算动态峰值时间：
(15)；
由式（15）可得：
(16)；
超调量为：
(17)；
频率偏差最大值为：
(18)；
其中，为助记符，；为第二动态频率误差时间响 应函数，为系统无阻尼振荡频率，为系统阻尼比，为涡轮机等值惯性时间常数，为 定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制 的广义负荷频率传递函数；表示第二动态频率误差时间响应函数中取值为动态峰 值时间时的值。
应用上述技术方案可知，本发明基于计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，考虑综合负荷的频率特性，同时考虑直流频率控制（FLC）的调频效果，将其等效为广义负荷共同参与系统频率调节，并进一步给出系统稳态及动态频率特性响应指标表达式，同时，在频率响应特性上还分析了调频控制参数对调频效果的影响，为进一步研究新能源经直流送出系统频率响应指标分析提供基础。
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 (9)

1.一种计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，包括：
依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；
依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标；
依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标；
所述依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，包括：
依据计及广义负荷模型的风水经直流送出系统简化频率响应模型，写出系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函数为：
；
依据系统功率阶跃响应的频率误差开环传递函数，写出系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数为：
；
其中，为发电机总的惯性时间常数，/>为涡轮机等值惯性时间常数，/>为水轮机涡轮机特征系数；/>为定常阻尼系数，/>为水轮机调差系数，/>为风电机组一次调频系数；/>为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数；/>为拉式因子；/>为功率阶跃响应，/>为负荷扰动变化量，/>为系统阻尼比，/>为系统无阻尼振荡频率。
2.根据权利要求1所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，所述考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数A，表达式为：
；
其中，为静态负荷所占比例，/>为静态负荷频率因子；/>为额定负荷，表示负荷在额定频率下的有功功率；/>为动态负荷频率因子，/>表示直流频率控制的比例增益系数。
3.根据权利要求1所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，所述系统无阻尼振荡频率、系统阻尼比表达式为：。
4.根据权利要求1所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，采用终值定理计算功率阶跃响应下的稳态频率响应指标：
；
其中，表示功率阶跃响应的稳态频率误差，/>为频率误差关于时间的函数，/>为拉式因子，/>为系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，/>为定常阻尼系数，/>为水轮机调差系数，/>为风电机组一次调频系数；/>为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数。
5.根据权利要求1所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，所述依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，计算阶跃扰动下的动态频率响应指标，具体为：
依据系统阻尼比取值区间不同，分别建立阶跃扰动下动态频率响应指标表达式：在系统阻尼比处于第一取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第一动态频率误差时间响应函数；在系统阻尼比处于第二取值区间时，将功率阶跃响应的动态频率响应传递函数转变为关于时间的函数，获得第二动态频率误差时间响应函数；依据动态频率误差时间响应函数，建立动态峰值时间表达式；将动态峰值时间代入动态频率误差时间响应函数，建立超调量表达式、频率偏差最大值表达式；在系统阻尼比处于第一取值区间时，依据实际响应与稳态输出之间的误差表达式，确定调节时间表达式。
6.根据权利要求5所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，依据系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数，建立功率阶跃响应的动态频率响应传递函数：
；
其中，为系统功率阶跃响应的频率误差闭环传递函数；/>为发电机总的惯性时间常数，/>为涡轮机等值惯性时间常数，/>为拉式因子，/>为系统阻尼比，/>为系统无阻尼振荡频率，/>为定常阻尼系数，/>为水轮机调差系数，/>为风电机组一次调频系数；/>为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数。
7.根据权利要求5所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，在系统阻尼比处于第一取值区间时，建立第一动态频率误差时间响应函数表达式为：
；
其中：为第一动态频率误差时间响应函数，为定常阻尼系数，为水轮机调差 系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函数，为 系统阻尼比，为系统无阻尼振荡频率，、、为助记符，表示时间，为涡轮机等值 惯性时间常数，系统阻尼比处于第一取值区间为。
8.根据权利要求5所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，在系统阻尼比处于第二取值区间时，建立第二动态频率误差时间响应函数表达式为：
；
其中，为第二动态频率误差时间响应函数，为涡轮机等值惯性时间常数，为 定常阻尼系数，为水轮机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制 的广义负荷频率传递函数；为助记符，e为指数，表示时间，系统阻尼比处于第二 取值区间为。
9.根据权利要求5所述的计及广义负荷的风水经直流送出系统频率特性分析方法，其特征在于，所述频率偏差最大值：
；
其中，、分别表示第一、二动态频率误差时间响应函数中取值为动态峰值 时间时的值，为系统无阻尼振荡频率，为系统阻尼比，为定常阻尼系数，为水轮 机调差系数，为风电机组一次调频系数；为考虑直流频率控制的广义负荷频率传递函 数，为涡轮机等值惯性时间常数，、、、为助记符，e为指数，系统阻尼比处 于第一取值区间为，系统阻尼比处于第二取值区间为。
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