本發(fā)明涉及電網(wǎng)技術領域，尤其涉及一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法及裝置。

背景技術：

交直流大電網(wǎng)由于存在交直流相互影響、強直弱交等問題；為了改善這種問題：規(guī)劃采用優(yōu)化的受端電網(wǎng)結構和優(yōu)化組團異步分區(qū)的方式，分區(qū)間采用直流互聯(lián)；部分電網(wǎng)組團分區(qū)后，由于落入大容量直流，而大容量直流閉鎖可能造成較大的功率缺失，影響局部電網(wǎng)頻率穩(wěn)定水平，特別是大電網(wǎng)系統(tǒng)最低頻率過低會造成系統(tǒng)大面積低頻減載，造成較大的損失和社會影響。

為了提升電網(wǎng)組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率穩(wěn)定水平，在規(guī)劃階段可以采取配置足夠合適類型的機組、裝設合理容量的直流進行頻率限制等措施；而為了保證規(guī)劃方案的可行性，事先會根據(jù)規(guī)劃方案的配置進行系統(tǒng)暫態(tài)仿真來確定電網(wǎng)組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率穩(wěn)定水平，從而為規(guī)劃階段大致快速計算、工程前期簡單評估、運行階段的實時評估系統(tǒng)頻率穩(wěn)定水平等提供數(shù)據(jù)支持；然而，現(xiàn)有技術中，在進行交直流大電網(wǎng)交直流電網(wǎng)暫態(tài)仿真計算時，需要大量詳細的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能計算出組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定水平，使得暫態(tài)仿真計算的周期較長。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法及裝置，解決了現(xiàn)有技術中，在進行系統(tǒng)暫態(tài)仿真計算時，需要大量詳細的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能計算出組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定水平，使得暫態(tài)仿真計算的周期較長的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：

第一方面、本發(fā)明的實施例提供一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法，包括：

根據(jù)交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型，其中暫態(tài)仿真模型包括：負荷模型、頻率限制控制器模型以及發(fā)電機組模型；

獲取暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB；

獲取負荷模型的電力負荷頻率特性參數(shù)K以及負荷模型的總負荷量P_L；

獲取頻率限制控制器模型的限制參數(shù)P_HVDC；

統(tǒng)計發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q；

根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量P_L、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，進行暫態(tài)仿真計算，得到交直流電網(wǎng)在電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f。

優(yōu)選的，

獲取暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB，包括：

獲取發(fā)電機組模型在電網(wǎng)擾動后的發(fā)電功率P1以及負荷模型在電網(wǎng)擾動后的消耗功率P2；

根據(jù)發(fā)電功率和消耗功率，構造偏差值計算公式，并計算發(fā)電功率的偏差值P_UNB；其中，偏差值計算公式包括：

P_UNB＝P1-P2。

優(yōu)選的，限制參數(shù)包括增發(fā)功率參數(shù)或降低功率參數(shù)；

獲取頻率限制控制器模型根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB生成的限制參數(shù)P_HVDC包括：

當發(fā)電功率的偏差值P_UNB大于等于零時，獲取頻率限制控制器模型生成的降低功率參數(shù)；

當發(fā)電功率的偏差值P_UNB小于零時，獲取頻率限制控制器模型生成的增發(fā)功率參數(shù)。

優(yōu)選的，一次調頻功率輸出值Q為所有發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值之和；

發(fā)電機組模型包含R個火電機組模型和/或M個水電機組模型和/或N個核電類型機組模型，其中，R為大于等于1的整數(shù)，M為大于等于1的整數(shù)，N為大于等于1的整數(shù)；

統(tǒng)計發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q，包括：

獲取第r個火電機組模型的開機容量P_C以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Cr，其中r∈(1，R)，且r為整數(shù)；

根據(jù)第一調頻功率輸出計算公式，計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₁，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q，包括：

獲取第m個水電機組模型的開機容量P_Hm以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Hm，其中m∈(1，M)；

根據(jù)第二調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₂，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計交直流電網(wǎng)中發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q，包括：

獲取第n個核電類型機組模型的開機容量P_Mn以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Mn，其中n∈(1，N)；

根據(jù)第三調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₃，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

優(yōu)選的，

根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量P_L、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，進行暫態(tài)仿真計算，確定交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f，包括：

根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量P_L、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，構造頻差公式，計算交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f；其中，頻差公式包括：

第二方面、本發(fā)明的實施例提供一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置，包括：

建模單元，用于根據(jù)交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型，其中暫態(tài)仿真模型包括：負荷模型、頻率限制控制器模型以及發(fā)電機組模型；

第一數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取建模單元建立的暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB；

第二數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取建模單元建立的負荷模型的電力負荷頻率特性參數(shù)K以及負荷模型的總負荷量PL；

第三數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取建模單元建立的頻率限制控制器模型的限制參數(shù)P_HVDC；

統(tǒng)計單元，用于統(tǒng)計建模單元建立的發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q；

處理單元，用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)獲取單元獲取的發(fā)電功率的偏差值P_UNB、第二數(shù)據(jù)獲取單元獲取的電力負荷頻率特性參數(shù)K、第二數(shù)據(jù)獲取單元獲取的負荷模型的總負荷量P_L、第三數(shù)據(jù)獲取單元獲取的限制參數(shù)P_HVDC以及統(tǒng)計單元統(tǒng)計的一次調頻功率輸出值Q，進行暫態(tài)仿真計算，確定交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f。

優(yōu)選的，

第一數(shù)據(jù)獲取單元，具體用于獲取建模單元建立的發(fā)電機組模型在電網(wǎng)擾動后的發(fā)電功率P1以及負荷模型在電網(wǎng)擾動后的消耗功率P2；根據(jù)發(fā)電功率和消耗功率，構造偏差值計算公式，并計算發(fā)電功率的偏差值P_UNB；其中，偏差值計算公式包括：

P_UNB＝P1-P2。

優(yōu)選的，其特征在于，

限制參數(shù)包括增發(fā)功率參數(shù)或降低功率參數(shù)；

第三數(shù)據(jù)獲取單元，具體用于當?shù)谝粩?shù)據(jù)獲取單元獲取的發(fā)電功率的偏差值PUNB大于等于零時，獲取建模單元建立的頻率限制控制器模型生成的降低功率參數(shù)；

當?shù)谝粩?shù)據(jù)獲取單元獲取的發(fā)電功率的偏差值PUNB小于零時，獲取建模單元建立的頻率限制控制器模型生成的增發(fā)功率參數(shù)。

優(yōu)選的，一次調頻功率輸出值Q為所有發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值之和；

發(fā)電機組模型包含R個火電機組和/或M個水電機組和/或N個核電類型機組，其中，R為大于等于1的整數(shù)，M為大于等于1的整數(shù)，N為大于等于1的整數(shù)；

統(tǒng)計單元，具體用于獲取第r個火電機組模型的開機容量P_C以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Cr，其中r∈(1，R)，且r為整數(shù)；

根據(jù)第一調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₁，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計單元，具體用于獲取第m個水電機組模型的開機容量P_Hm以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Hm，其中m∈(1，M)；

根據(jù)第二調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₂，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計單元，具體用于獲取第n個核電類型機組模型的開機容量P_Mn以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Mn，其中n∈(1，N)；

根據(jù)第二調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₃，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

優(yōu)選的，

處理單元，具體用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)獲取單元獲取的發(fā)電功率的偏差值P_UNB、第二數(shù)據(jù)獲取單元獲取的電力負荷頻率特性參數(shù)K、第二數(shù)據(jù)獲取單元獲取的負荷模型的總負荷量P_L、第三數(shù)據(jù)獲取單元獲取的限制參數(shù)P_HVDC以及統(tǒng)計單元統(tǒng)計的一次調頻功率輸出值Q，構造頻差公式，計算交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f；其中，頻差公式包括：

本發(fā)明實施例提供的交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法及裝置，僅根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量PL、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，可以對預設區(qū)域的交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型進行暫態(tài)仿真計算，無需詳細的獲取大量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能進行暫態(tài)仿真計算；從而縮短了暫態(tài)仿真計算的周期，并且可以較為準確的計算出交直流電網(wǎng)在電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f，為規(guī)劃階段大致快速計算、工程前期簡單評估、運行階段的實時評估系統(tǒng)頻率穩(wěn)定水平等提供有力快速的數(shù)據(jù)支持，解決了現(xiàn)有技術中，在進行系統(tǒng)暫態(tài)仿真計算時，需要大量詳細的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能計算出組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定水平，使得暫態(tài)仿真計算的周期較長的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的實施例提供的一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的實施例提供的一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法的另一種流程圖；

圖3為本發(fā)明的實施例提供的一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的實施例提供的一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置在實際的應用中的邏輯運行示意圖。

附圖標記：

交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置-10；

建模單元-101；

第一數(shù)據(jù)獲取單元-102；

第二數(shù)據(jù)獲取單元-103；

第三數(shù)據(jù)獲取單元-104；

統(tǒng)計單元-105；

處理單元-106。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一、本發(fā)明的實施例提供一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法，如圖1所示包括：

S101、根據(jù)交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型，其中暫態(tài)仿真模型包括：負荷模型、頻率限制控制器模型以及發(fā)電機組模型。

S102、獲取暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB。

S103、獲取負荷模型的電力負荷頻率特性參數(shù)K以及負荷模型的總負荷量P_L。

S104、獲取頻率限制控制器模型的限制參數(shù)P_HVDC。

S105、統(tǒng)計發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q。

S106、根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量P_L、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，進行暫態(tài)仿真計算，得到交直流電網(wǎng)在電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f。

本發(fā)明實施例提供的交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法，僅根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量PL、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，可以對預設區(qū)域的交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型進行暫態(tài)仿真計算，無需詳細的獲取大量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能進行暫態(tài)仿真計算；從而縮短了暫態(tài)仿真計算的周期，并且可以較為準確的計算出交直流電網(wǎng)在電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f，為規(guī)劃階段大致快速計算、工程前期簡單評估、運行階段的實時評估系統(tǒng)頻率穩(wěn)定水平等提供有力快速的數(shù)據(jù)支持，解決了現(xiàn)有技術中，在進行系統(tǒng)暫態(tài)仿真計算時，需要大量詳細的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能計算出組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定水平，使得暫態(tài)仿真計算的周期較長的問題。

實施例二、本發(fā)明的實施例提供一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法，如圖1所示包括：

S1010、根據(jù)交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型，其中暫態(tài)仿真模型包括：負荷模型、頻率限制控制器模型以及發(fā)電機組模型。

需要說明的是，這里的在實際的應用中交直流電網(wǎng)指的是交直流大電網(wǎng)(其中，這里的交直流大電網(wǎng)是指國家的電力網(wǎng)，包含有發(fā)電廠、變電站、輸電線路網(wǎng)、配電變壓器和低壓線路網(wǎng)，尤其是包含大容量直流輸電的線路網(wǎng))，這里建立暫態(tài)仿真模型是為了模擬交直流大電網(wǎng)在遇到大擾動時，模擬交直流大電網(wǎng)的穩(wěn)定水平，從而為日后電網(wǎng)的部署、維護提供數(shù)據(jù)支撐；其中，這里的大擾動主要指的交直流大電網(wǎng)中各種短路故障、各種突然斷線故障、斷路器無故障跳閘、非同期并網(wǎng)(包括發(fā)電機非同期并列)、大型發(fā)電機失磁、大容量負荷突然啟停等。

S1020、獲取暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB。

優(yōu)選的，

獲取暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB，包括：

獲取發(fā)電機組模型在電網(wǎng)擾動后的發(fā)電功率P1以及負荷模型在電網(wǎng)擾動后的消耗功率P2。

根據(jù)發(fā)電功率和消耗功率，構造偏差值計算公式，并計算發(fā)電功率的偏差值P_UNB；其中，偏差值計算公式包括：

P_UNB＝P1-P2。

需要說明的是，這里的發(fā)電功率的偏差值PUNB指的是暫態(tài)仿真模型中電機組模型與負荷模型功率的偏差，其中，偏差具體指的是發(fā)電功率的過剩量或者發(fā)電功率的缺額，單位為兆瓦，符號是MW；發(fā)電功率P1指的是發(fā)電機組功率，單位為兆瓦，符號是MW；消耗功率P2指的是負載功率，單位為兆瓦，符號是MW；示例性的，當發(fā)電機組發(fā)電功率1000MW，若負荷功率800MW，此時發(fā)電功率的偏差值PUNB等于200MW，表示此時發(fā)電功率的過剩量為200MW。

S1030、獲取負荷模型的電力負荷頻率特性參數(shù)K以及負荷模型的總負荷量P_L。

需要說明的是，在實際的應用中，負荷模型中負荷頻率特性參數(shù)，指的是交直流大電網(wǎng)在大擾動后，同步交流系統(tǒng)中的頻率變化1％引起負荷有功變化的百分比，例如交直流大電網(wǎng)在大擾動后，發(fā)電機組模型的頻率變化1％引起負荷模型的有功變化1.8％，則K取1.8；負荷模型的總負荷量P_L表示負載的總消耗功率，單位為兆瓦，符號是MW。

S1040、獲取頻率限制控制器模型的限制參數(shù)P_HVDC。

需要說明的是，在實際的應用中限制參數(shù)P_HVDC是由頻率限制控制器模型根據(jù)所述發(fā)電功率的偏差值P_UNB生成的限制參數(shù)P_HVDC。

優(yōu)選的，限制參數(shù)包括增發(fā)功率參數(shù)或降低功率參數(shù)；

獲取頻率限制控制器模型根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB生成的限制參數(shù)P_HVDC包括：

當發(fā)電功率的偏差值P_UNB大于等于零時，獲取頻率限制控制器模型生成的降低功率參數(shù)；

當發(fā)電功率的偏差值P_UNB小于零時，獲取頻率限制控制器模型生成的增發(fā)功率參數(shù)。

需要說明的是，這里的頻率限制控制器模型包含頻率限制控制器(英文全稱：frequency limit controller，簡稱：FLC)，其中，限制參數(shù)是指直流FLC功率P_HVDC，其中直流FLC功率P_HVDC可以為事先計算或指定得到的，單位為兆瓦，符號是MW。

S1050、統(tǒng)計發(fā)電機組的一次調頻功率輸出值Q。

需要說明的是，一次調頻功率輸出值Q的單位為兆瓦，符號是MW。

S1060、根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量P_L、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，構造頻差公式，計算交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f；其中，頻差公式包括：

某系統(tǒng)豐期小方式下，不考慮系統(tǒng)低頻減載，該區(qū)某回5000MW直流雙極閉鎖后，損失有功4780MW(P_UNB)，需要全部通過東區(qū)負荷(東區(qū)負荷P_L共30802MW)自身的頻率響應和機組調速響應來重新平衡。

根據(jù)該同步系統(tǒng)所有機組統(tǒng)計，估計最低點時所有機組增加出力1110MW(Q)，負荷模型中頻率變化1％引起負荷有功變化1.8％(K＝1.8)。

若該同步系統(tǒng)其他直流FLC不動作，則P_HVDC為0，則交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f＝(50Hz×(4780-0-1110))÷(30802×1.8)＝3.31Hz；該計算結果與暫態(tài)仿真結果十分近似。

若該同步系統(tǒng)其他直流FLC動作，比如P_HVDC為1500MW，則交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f＝(50Hz×(4780-1500-1110))÷(30802×1.8)＝1.96Hz；該計算結果也與暫態(tài)仿真結果十分近似。

需要說明的是，在實際的應用中利用頻差公式計算時，若發(fā)電機組模型包含的火電機組模型和/或水電機組模型和/或核電類型機組模型的數(shù)量較少時，可以逐個模型進行計算統(tǒng)計；若發(fā)電機組模型包含的火電機組模型和/或水電機組模型和/或核電類型機組模型的數(shù)量較多時，但是要求計算交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差的精度要求不高時，可以按照發(fā)電機組模型包含的機組模型估計一次調頻限制幅度平均系數(shù)。

優(yōu)選的，一次調頻功率輸出值Q為所有發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值之和。

發(fā)電機組模型包含R個火電機組模型和/或M個水電機組模型和/或N個核電類型機組模型，其中，R為大于等于1的整數(shù)，M為大于等于1的整數(shù)，N為大于等于1的整數(shù)。

統(tǒng)計發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q，包括：

獲取第r個火電機組模型的開機容量P_C以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Cr，其中r∈(1，R)，且r為整數(shù)。

根據(jù)第一調頻功率輸出計算公式，計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₁，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q，包括：

獲取第m個水電機組模型的開機容量P_Hm以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Hm，其中m∈(1，M)。

根據(jù)第二調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₂，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計交直流電網(wǎng)中發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q，包括：

獲取第n個核電類型機組模型的開機容量P_Mn以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Mn，其中n∈(1，N)。

根據(jù)第三調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₃，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

需要說明的是，這里的一次調頻(英文全稱：Primary Frequency Control/Primary Frequency Modulation/Primary Frequency Regulation，簡稱：PFR)不是指只進行調頻一次，而是指由發(fā)電機組調速系統(tǒng)的頻率特性所固有的能力，隨頻率變化而自動進行頻率調整；限制幅度是指，發(fā)電機組調速系統(tǒng)在進行頻率調整時，超出當前頻率的百分比；示例性的，一次調頻限制幅度平均系數(shù)K表示發(fā)電機組在系統(tǒng)最低頻率時一次調頻調用的功率與發(fā)電機組總功率的比值，表征發(fā)電機組平均一次調頻限制幅度系數(shù)。

這里的火電機組模型的開機容量是指：火電機組模型在單位時間內能夠產生的電能的大??；水電機組模型的開機容量是指：水電機組模型在單位時間內能夠產生的電能的大?。缓穗婎愋蜋C組模型的開機容量是指：核電類型機組模型在單位時間內能夠產生的電能的大小，其中，開機容量P的單位為：兆瓦(英文全稱：Megawatt，簡稱：MW)

示例性的，當發(fā)電機組模型包含R個火電機組模型、M個水電機組模型以及N個核電類型機組模型時，一次調頻功率輸出值

交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差

本發(fā)明實施例提供的交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算方法，僅根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量PL、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，可以對預設區(qū)域的交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型進行暫態(tài)仿真計算，無需詳細的獲取大量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能進行暫態(tài)仿真計算；從而縮短了暫態(tài)仿真計算的周期，并且可以較為準確的計算出交直流電網(wǎng)在電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f，為規(guī)劃階段大致快速計算、工程前期簡單評估、運行階段的實時評估系統(tǒng)頻率穩(wěn)定水平等提供有力快速的數(shù)據(jù)支持，解決了現(xiàn)有技術中，在進行系統(tǒng)暫態(tài)仿真計算時，需要大量詳細的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能計算出組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定水平，使得暫態(tài)仿真計算的周期較長的問題。

實施例三、本發(fā)明的實施例提供一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置10，如圖3所示包括：

建模單元101，用于根據(jù)交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型，其中暫態(tài)仿真模型包括：負荷模型、頻率限制控制器模型以及發(fā)電機組模型。

第一數(shù)據(jù)獲取單元102，用于獲取建模單元101建立的暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB。

第二數(shù)據(jù)獲取單元103，用于獲取建模單元101建立的負荷模型的電力負荷頻率特性參數(shù)K以及負荷模型的總負荷量PL。

第三數(shù)據(jù)獲取單元104，用于獲取建模單元101建立的頻率限制控制器模型的限制參數(shù)P_HVDC。

統(tǒng)計單元105，用于統(tǒng)計建模單元101建立的發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q。

處理單元106，用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)獲取單元102獲取的發(fā)電功率的偏差值P_UNB、第二數(shù)據(jù)獲取單元103獲取的電力負荷頻率特性參數(shù)K、第二數(shù)據(jù)獲取單元103獲取的負荷模型的總負荷量P_L、第三數(shù)據(jù)獲取單元104獲取的限制參數(shù)P_HVDC以及統(tǒng)計單元105統(tǒng)計的一次調頻功率輸出值Q，進行暫態(tài)仿真計算，確定交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f。

本發(fā)明實施例提供的交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置，僅根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量PL、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，可以對預設區(qū)域的交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型進行暫態(tài)仿真計算，無需詳細的獲取大量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能進行暫態(tài)仿真計算；從而縮短了暫態(tài)仿真計算的周期，并且可以較為準確的計算出交直流電網(wǎng)在電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f，為規(guī)劃階段大致快速計算、工程前期簡單評估、運行階段的實時評估系統(tǒng)頻率穩(wěn)定水平等提供有力快速的數(shù)據(jù)支持，解決了現(xiàn)有技術中，在進行系統(tǒng)暫態(tài)仿真計算時，需要大量詳細的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能計算出組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定水平，使得暫態(tài)仿真計算的周期較長的問題。

實施例四、本發(fā)明的實施例提供一種交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置10，如圖3和圖4所示包括：

建模單元101，用于根據(jù)交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型，其中暫態(tài)仿真模型包括：負荷模型、頻率限制控制器模型以及發(fā)電機組模型。

第一數(shù)據(jù)獲取單元102，用于獲取建模單元101建立的暫態(tài)仿真模型在電網(wǎng)擾動后發(fā)電功率的偏差值P_UNB。

優(yōu)選的，

第一數(shù)據(jù)獲取單元，具體用于獲取建模單元建立的發(fā)電機組模型在電網(wǎng)擾動后的發(fā)電功率P1以及負荷模型在電網(wǎng)擾動后的消耗功率P2；根據(jù)發(fā)電功率和消耗功率，構造偏差值計算公式，并計算發(fā)電功率的偏差值P_UNB；其中，偏差值計算公式包括：

P_UNB＝P1-P2。

第二數(shù)據(jù)獲取單元103，用于獲取建模單元101建立的負荷模型的電力負荷頻率特性參數(shù)K以及負荷模型的總負荷量PL。

第三數(shù)據(jù)獲取單元104，用于獲取建模單元101建立的頻率限制控制器模型的限制參數(shù)P_HVDC。

優(yōu)選的，其特征在于，

限制參數(shù)包括增發(fā)功率參數(shù)或降低功率參數(shù)。

第三數(shù)據(jù)獲取單元，具體用于當?shù)谝粩?shù)據(jù)獲取單元獲取的發(fā)電功率的偏差值PUNB大于等于零時，獲取建模單元建立的頻率限制控制器模型生成的降低功率參數(shù)。

當?shù)谝粩?shù)據(jù)獲取單元獲取的發(fā)電功率的偏差值PUNB小于零時，獲取建模單元建立的頻率限制控制器模型生成的增發(fā)功率參數(shù)。

統(tǒng)計單元105，用于統(tǒng)計建模單元101建立的發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q。

處理單元106，用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)獲取單元102獲取的發(fā)電功率的偏差值P_UNB、第二數(shù)據(jù)獲取單元103獲取的電力負荷頻率特性參數(shù)K、第二數(shù)據(jù)獲取單元103獲取的負荷模型的總負荷量P_L、第三數(shù)據(jù)獲取單元104獲取的限制參數(shù)P_HVDC以及統(tǒng)計單元105統(tǒng)計的一次調頻功率輸出值Q，進行暫態(tài)仿真計算，確定交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f。

需要說明的是，在實際的應用中當有功不平衡擾動較大時，交直流大電網(wǎng)達到最高或最低頻率時，一般的發(fā)電機組基本都觸發(fā)一次調頻限幅，而直流等電力電子設備動作非?？欤旧项l率限制控制(FLC)早已經(jīng)動作完成，因此直流等設備的功率變化可以直接抵扣一部分有功擾動。

優(yōu)選的，一次調頻功率輸出值Q為所有發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值之和。

發(fā)電機組模型包含R個火電機組和/或M個水電機組和/或N個核電類型機組，其中，R為大于等于1的整數(shù)，M為大于等于1的整數(shù)，N為大于等于1的整數(shù)。

統(tǒng)計單元，具體用于獲取第r個火電機組模型的開機容量P_C以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Cr，其中r∈(1，R)，且r為整數(shù)。

根據(jù)第一調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₁，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計單元，具體用于獲取第m個水電機組模型的開機容量P_Hm以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Hm，其中m∈(1，M)。

根據(jù)第二調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₂，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

和/或

統(tǒng)計單元，具體用于獲取第n個核電類型機組模型的開機容量P_Mn以及一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Mn，其中n∈(1，N)。

根據(jù)第二調頻功率輸出計算公式，并計算發(fā)電機組模型的一次調頻功率輸出值Q₃，其中，調頻功率輸出計算公式包括：

優(yōu)選的，

處理單元，具體用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)獲取單元獲取的發(fā)電功率的偏差值P_UNB、第二數(shù)據(jù)獲取單元獲取的電力負荷頻率特性參數(shù)K、第二數(shù)據(jù)獲取單元獲取的負荷模型的總負荷量P_L、第三數(shù)據(jù)獲取單元獲取的限制參數(shù)P_HVDC以及統(tǒng)計單元統(tǒng)計的一次調頻功率輸出值Q，構造頻差公式，計算交直流電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f；其中，頻差公式包括：

需要說明的是，在實際的應用中需要根據(jù)不同類型、不同容量機組確定一次調頻限幅。一般根據(jù)電網(wǎng)規(guī)程規(guī)定不同容量火電機組有不同的一次調頻限制幅度，例如200MW及以下的火電機組，平均一次調頻機組額定負荷的±10％；200～500MW的火電機組，限制幅度不小于機組額定負荷的±8％；500MW及以上的火電機組，限制幅度不小于機組額定負荷的±6％；額定負荷運行的火電機組，應參與一次調頻，增負荷方向最大調頻負荷增量幅度不小于3％額定負荷。水電機組參與一次調頻的負荷變化幅度原則上不應加以限制，但實際運行中也有限制，比如±5％～±6％或±10％。核電機組目前一般不參與一次調頻，但是部分能夠參與的，也可以具體統(tǒng)計一次調頻限幅。對于風電、光伏等大規(guī)模接入的系統(tǒng)，需要根據(jù)具體風電、光伏特性進行具體分析。

示例性的，在實際應用中統(tǒng)計同步交流系統(tǒng)中各類機組的開機容量，區(qū)分火電、水電、核電類型機組。

統(tǒng)計火電不同容量范圍的開機容量，如200MW及以下的火電機組開機容量P_C1，一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_C1；200～500MW的火電機組開機容量P_C2，一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_C2；以此類推，計算火電機組總的一次調頻功率輸出∑P_ci×K_ci。另外，若計算低頻，應單獨統(tǒng)計額定負荷運行的火電機組開機容量P_CF，和額定負荷運行的火電機組一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_CF。

同上，統(tǒng)計水電機組不同類型的開機容量P_Hj和一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_Hj，計算水電機組總的一次調頻功率輸出∑P_Hj×K_Hj；統(tǒng)計核電機組不同類型的開機容量P_NK和一次調頻限制幅度平均系數(shù)K_NK，計算核電機組總的一次調頻功率輸出∑P_NK×K_NK。

因此，交直流大電網(wǎng)大擾動后的最大頻率偏差：

本發(fā)明實施例提供的交直流電網(wǎng)擾動最大頻率偏差的計算裝置，僅根據(jù)發(fā)電功率的偏差值P_UNB、電力負荷頻率特性參數(shù)K、負荷模型的總負荷量PL、限制參數(shù)P_HVDC以及一次調頻功率輸出值Q，可以對預設區(qū)域的交直流電網(wǎng)建立暫態(tài)仿真模型進行暫態(tài)仿真計算，無需詳細的獲取大量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能進行暫態(tài)仿真計算；從而縮短了暫態(tài)仿真計算的周期，并且可以較為準確的計算出交直流電網(wǎng)在電網(wǎng)擾動后的最大頻率偏差△f，為規(guī)劃階段大致快速計算、工程前期簡單評估、運行階段的實時評估系統(tǒng)頻率穩(wěn)定水平等提供有力快速的數(shù)據(jù)支持，解決了現(xiàn)有技術中，在進行系統(tǒng)暫態(tài)仿真計算時，需要大量詳細的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，才能計算出組團分區(qū)后電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定水平，使得暫態(tài)仿真計算的周期較長的問題。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。