本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)等值簡(jiǎn)化方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，風(fēng)電已經(jīng)成為世界上發(fā)展最快的新能源發(fā)電方式。電力系統(tǒng)中風(fēng)電滲透率逐漸提高。由于雙饋機(jī)組(3型)和全整流型風(fēng)電機(jī)組(4型)具有故障率低、可靠性強(qiáng)、功率調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型。這兩種風(fēng)電機(jī)組通過(guò)換流器并網(wǎng)，風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速以及輸出功率隨著風(fēng)速變化而變化，與電網(wǎng)頻率解耦。但當(dāng)電力系統(tǒng)突然失去發(fā)電機(jī)組時(shí)，這兩種風(fēng)電機(jī)組不能像常規(guī)同步機(jī)組依靠機(jī)組的大慣性響應(yīng)能力和一次調(diào)頻備用容量滿足頻率響應(yīng)指標(biāo)要求。隨著電力系統(tǒng)風(fēng)電滲透率的升高，電力系統(tǒng)的頻率響應(yīng)能力將逐漸下降，頻率穩(wěn)定性將迎來(lái)很大挑戰(zhàn)。因此，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)頻率響應(yīng)的評(píng)估顯得尤為重要。時(shí)域仿真法(逐步積分法)可用于評(píng)估系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。該方法將電力系統(tǒng)各元件之間的拓?fù)潢P(guān)系形成全系統(tǒng)模型，建立一組微分方程組，以穩(wěn)態(tài)工況和潮流解為初值，求解擾動(dòng)下的數(shù)值解，逐步求得系統(tǒng)狀態(tài)變量和代數(shù)變量隨時(shí)間的變化曲線。這種方法適用于大規(guī)模的電力系統(tǒng)，可適用于各種元件模型。但是全系統(tǒng)時(shí)域仿真逐步積分計(jì)算速度較慢，仿真時(shí)間較長(zhǎng)，評(píng)估的效率較低。為解決以上問(wèn)題，文獻(xiàn)《alow-ordersystemfrequencyresponsemodel》提出了將實(shí)際電力系統(tǒng)用等值簡(jiǎn)化模型代替的思想，并具有一定的精度。但該文獻(xiàn)提出的等值簡(jiǎn)化模型僅僅適用于純汽輪機(jī)和調(diào)速器模型的電力系統(tǒng)。文獻(xiàn)《含風(fēng)電的電力系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)分析》提出了風(fēng)電參與的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)等值簡(jiǎn)化模型。但是并沒(méi)有給出模型的具體等值方法，以及等值簡(jiǎn)化模型參數(shù)的聚合方法，也沒(méi)有給出等值簡(jiǎn)化模型在不同場(chǎng)景下的等值精度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)等值簡(jiǎn)化方法，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。一種風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)等值簡(jiǎn)化方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：建立實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型；實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型由發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型、汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型、風(fēng)電機(jī)組模型的等值簡(jiǎn)化模型構(gòu)成；所述發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型的等值簡(jiǎn)化模型搭建方法為：將發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型中的負(fù)荷以靜態(tài)數(shù)學(xué)模型表示為：其中，pn為基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行負(fù)荷有功功率，qn為基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行負(fù)荷無(wú)功功率；p為負(fù)荷實(shí)際有功功率；q為負(fù)荷實(shí)際無(wú)功功率；δf為系統(tǒng)頻率與額定頻率fn的偏差；a0為恒功率有功負(fù)荷功率占總有功功率的百分比；a0′為恒功率無(wú)功負(fù)荷功率占總無(wú)功功率的百分比；a1為恒電流有功負(fù)荷功率占總有功功率的百分比；a'1為恒電流無(wú)功負(fù)荷功率占總無(wú)功功率的百分比；a2為恒阻抗有功負(fù)荷功率占總有功功率的百分比；a'2為恒阻抗無(wú)功負(fù)荷功率占總無(wú)功功率的百分比；kσp為負(fù)荷有功頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)；kσq為負(fù)荷無(wú)功頻率調(diào)節(jié)系數(shù)；a0+a1+a2＝1；a'0+a'1+a'2＝1；當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n組發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型時(shí)，將n組發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型等效為一組發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型，實(shí)際電力系統(tǒng)的功率平衡關(guān)系為：對(duì)上式進(jìn)行拉普拉斯變換可得：發(fā)電機(jī)及負(fù)荷等值簡(jiǎn)化模型傳遞函數(shù)為：上式中，δpm為實(shí)際電力系統(tǒng)等值發(fā)電機(jī)機(jī)械功率的變化；δpe為實(shí)際電力系統(tǒng)等值發(fā)電機(jī)電磁功率的變化；kσ為實(shí)際電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)；fave為平均頻率，h為實(shí)際電力系統(tǒng)總的慣性時(shí)間常數(shù)，δf為實(shí)際電力系統(tǒng)的頻率變化量，其中：式中，fave為平均頻率；fi為每臺(tái)機(jī)組工作頻率；hi為實(shí)際電力系統(tǒng)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)；pmi為每臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)械功率；pei為每臺(tái)發(fā)電機(jī)電磁功率，pm為實(shí)際電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)總機(jī)械功率，pe為實(shí)際電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)總電磁功率。所述汽輪機(jī)和調(diào)速器模型，其等值簡(jiǎn)化模型搭建方法為：當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n′組汽輪機(jī)和調(diào)速器模型時(shí)，將n′組汽輪機(jī)和調(diào)速器模型等效為一組汽輪機(jī)和調(diào)速器模型，傳遞函數(shù)如下：其中，tr是汽輪機(jī)等值再熱時(shí)間常數(shù)，fh為汽輪機(jī)高壓缸穩(wěn)態(tài)輸出功率占汽輪機(jī)總輸出功率的比例，r為調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)，s為傳遞函數(shù)自變量；調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)r可等值計(jì)算如下：其中，ri為實(shí)際電力系統(tǒng)中每臺(tái)調(diào)速器調(diào)差系數(shù)；pni為實(shí)際電力系統(tǒng)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定容量。所述水輪機(jī)和調(diào)速器模型，其等值簡(jiǎn)化模型為：當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n″組水輪機(jī)和調(diào)速器模型時(shí)，將n″組水輪機(jī)和調(diào)速器模型等效為一組水輪機(jī)和調(diào)速器模型，傳遞函數(shù)如下：其中，tw是水輪機(jī)等值水流時(shí)間常數(shù)，tr是水輪機(jī)和調(diào)速器模型中調(diào)速器等值時(shí)間常數(shù)，rt為實(shí)際電力系統(tǒng)中暫態(tài)下降補(bǔ)償?shù)戎迪禂?shù)，r為調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)，s為傳遞函數(shù)自變量；當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n″組水輪機(jī)和調(diào)速器模型時(shí)，實(shí)際電力系統(tǒng)中暫態(tài)下降補(bǔ)償?shù)戎迪禂?shù)rt計(jì)算如下：其中rti表示每組水輪機(jī)和調(diào)速器模型的暫態(tài)下降補(bǔ)償?shù)戎迪禂?shù)。所述風(fēng)電機(jī)組模型，其等值簡(jiǎn)化模型搭建方法為：當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n″′組風(fēng)電機(jī)組模型時(shí)，將n″′組風(fēng)電機(jī)組模型等效為一組風(fēng)電機(jī)組模型，則虛擬慣量控制和下垂控制增發(fā)的功率之和為：其中，hv為實(shí)際電力系統(tǒng)等值虛擬慣性時(shí)間常數(shù)，kv為等值下垂系數(shù)；δpmn3(t)是實(shí)際電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組虛擬慣量控制和下垂控制增發(fā)的有功功率。對(duì)上式進(jìn)行拉普拉斯變換可得風(fēng)電機(jī)組模型的傳遞函數(shù)：g2′(s)＝2hvs+kv。步驟2：根據(jù)聚合公式對(duì)實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的參數(shù)進(jìn)行聚合；所述參數(shù)分別為汽輪機(jī)等值再熱時(shí)間常數(shù)tr、水輪機(jī)和調(diào)速器模型中的調(diào)速器等值時(shí)間常數(shù)tr、水輪機(jī)和調(diào)速器模型中的水輪機(jī)等值水流時(shí)間常數(shù)tw，所述聚合公式為：其中，n′、n″分別表示實(shí)際電力系統(tǒng)中的汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型以的數(shù)量。步驟3：計(jì)算實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的調(diào)頻能力；所述實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的調(diào)頻能力的計(jì)算公式為：其中，pmi為實(shí)際電力系統(tǒng)中具備一次調(diào)頻能力的每臺(tái)原動(dòng)機(jī)輸出功率，km1、km2、km3分別表示實(shí)際電力系統(tǒng)中汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型以及風(fēng)電機(jī)組模型的調(diào)頻能力。步驟4：計(jì)算實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的穩(wěn)態(tài)頻率偏差和頻率初始下降率；切除實(shí)際電力系統(tǒng)中一臺(tái)發(fā)電機(jī)，則實(shí)際電力系統(tǒng)有功缺額δpa，δpa(s)＝δpa/s；則實(shí)際電力系統(tǒng)的頻率偏差δf為：其中，g1(s)、g2(s)、g3(s)、g4(s)分別為發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型、風(fēng)電機(jī)組模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型、汽輪機(jī)和調(diào)速器模型參與實(shí)際電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的傳遞函數(shù)；根據(jù)終值定理，實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的穩(wěn)態(tài)頻率偏差δf為:式中，kt＝km1+km2+r·kv·km3；發(fā)電機(jī)提供的功率δpm為：根據(jù)上式可求得實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的頻率初始下降率：本發(fā)明的有益效果在于：1、所建立的實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型可代替實(shí)際電力系統(tǒng)，從而將復(fù)雜的實(shí)際電力系統(tǒng)簡(jiǎn)化。實(shí)現(xiàn)了通過(guò)簡(jiǎn)單模型來(lái)研究復(fù)雜系統(tǒng)的效果。2、所建立的實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型在頻率響應(yīng)評(píng)估時(shí)，可以大大減小計(jì)算規(guī)模。很大程度上縮短了全系統(tǒng)時(shí)域仿真的時(shí)間，提高了評(píng)估效率。3、所建立的實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型在進(jìn)行參數(shù)聚合時(shí)，以汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、的功率為基準(zhǔn)進(jìn)行加權(quán)聚合，很大程度上提高了等值的可信度與精確性。4、提出的實(shí)際電力系統(tǒng)的實(shí)際電力系統(tǒng)中各模型調(diào)頻能力的計(jì)算方法，改進(jìn)了傳統(tǒng)的粗略計(jì)算方法，使得等值簡(jiǎn)化模型在進(jìn)行頻率響應(yīng)評(píng)估時(shí)與實(shí)際電力系統(tǒng)更加接近，更加精確。5、所建立的實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型適用于發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型、汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型、風(fēng)電機(jī)組模型頻率調(diào)節(jié)的研究，適用范圍較廣。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型的等值簡(jiǎn)化模型。圖2為本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)的汽輪機(jī)和調(diào)速器模型的等值簡(jiǎn)化模型。圖3為本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)的水輪機(jī)和調(diào)速器模型的等值簡(jiǎn)化模型。圖4為本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組模型參與調(diào)頻的等值簡(jiǎn)化模型。圖5為本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組模型的等值簡(jiǎn)化模型。圖6為本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型。圖7為本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。一種風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)等值簡(jiǎn)化方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：如圖6所示，建立實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型；實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型由發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型、汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型、風(fēng)電機(jī)組模型的等值簡(jiǎn)化模型構(gòu)成；如圖1所示，所述發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型的等值簡(jiǎn)化模型搭建方法為：將發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型中的負(fù)荷以靜態(tài)數(shù)學(xué)模型表示為：其中，pn為基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行負(fù)荷有功功率，qn為基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行負(fù)荷無(wú)功功率；p為負(fù)荷實(shí)際有功功率；q為負(fù)荷實(shí)際無(wú)功功率；δf為系統(tǒng)頻率與額定頻率fn的偏差；a0為恒功率有功負(fù)荷功率占總有功功率的百分比；a′0為恒功率無(wú)功負(fù)荷功率占總無(wú)功功率的百分比；a1為恒電流有功負(fù)荷功率占總有功功率的百分比；a'1為恒電流無(wú)功負(fù)荷功率占總無(wú)功功率的百分比；a2為恒阻抗有功負(fù)荷功率占總有功功率的百分比；a'2為恒阻抗無(wú)功負(fù)荷功率占總無(wú)功功率的百分比；kσp為負(fù)荷有功頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)；kσq為負(fù)荷無(wú)功頻率調(diào)節(jié)系數(shù)；a0+a1+a2＝1；a'0+a'1+a'2＝1；負(fù)荷以靜態(tài)數(shù)學(xué)模型表示反映了當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)頻率變化時(shí)，負(fù)荷的有功功率、無(wú)功功率隨電壓和頻率變化的規(guī)律。當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n組發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型時(shí)，將n組發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型等效為一組發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型，實(shí)際電力系統(tǒng)的功率平衡關(guān)系為：對(duì)上式進(jìn)行拉普拉斯變換可得：發(fā)電機(jī)及負(fù)荷等值簡(jiǎn)化模型傳遞函數(shù)為：上式中，δpm為實(shí)際電力系統(tǒng)等值發(fā)電機(jī)機(jī)械功率的變化；δpe為實(shí)際電力系統(tǒng)等值發(fā)電機(jī)電磁功率的變化；kσ為實(shí)際電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)；fave為平均頻率，h為實(shí)際電力系統(tǒng)總的慣性時(shí)間常數(shù)，δf為實(shí)際電力系統(tǒng)的頻率變化量，其中：式中，fave為平均頻率；fi為每臺(tái)機(jī)組工作頻率；hi為實(shí)際電力系統(tǒng)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)；pmi為每臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)械功率；pei為每臺(tái)發(fā)電機(jī)電磁功率，pm為實(shí)際電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)總機(jī)械功率，pe為實(shí)際電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)總電磁功率。如圖2所示，所述汽輪機(jī)和調(diào)速器模型，其等值簡(jiǎn)化模型搭建方法為：汽輪機(jī)和調(diào)速器模型最主要的環(huán)節(jié)，就是利用液壓原理控制汽輪機(jī)汽門開度的執(zhí)行環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的輸入功率。若實(shí)際電力系統(tǒng)只進(jìn)行一次調(diào)頻，則調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)r起主導(dǎo)作用，當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n′組汽輪機(jī)和調(diào)速器模型時(shí)，將n′組汽輪機(jī)和調(diào)速器模型等效為一組汽輪機(jī)和調(diào)速器模型，傳遞函數(shù)如下：其中，tr是汽輪機(jī)等值再熱時(shí)間常數(shù)，fh為汽輪機(jī)高壓缸穩(wěn)態(tài)輸出功率占汽輪機(jī)總輸出功率的比例，r為調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)，s為傳遞函數(shù)自變量；調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)r可等值計(jì)算如下：其中，ri為實(shí)際電力系統(tǒng)中每臺(tái)調(diào)速器調(diào)差系數(shù)；pni為實(shí)際電力系統(tǒng)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定容量。如圖3所示，所述水輪機(jī)和調(diào)速器模型，其等值簡(jiǎn)化模型為：水輪機(jī)和調(diào)速器模型是通過(guò)控制水輪機(jī)水門的開度，從而調(diào)節(jié)水輪機(jī)的輸入功率的目的。在實(shí)際電力系統(tǒng)中，水輪機(jī)和調(diào)速器模型中調(diào)速器等值時(shí)間常數(shù)tr和調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)r對(duì)實(shí)際電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)起到主導(dǎo)作用，在對(duì)水輪機(jī)和調(diào)速器模型進(jìn)行等值簡(jiǎn)化模型建立時(shí)，可只考慮tr和r。當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n″組水輪機(jī)和調(diào)速器模型時(shí)，將n″組水輪機(jī)和調(diào)速器模型等效為一組水輪機(jī)和調(diào)速器模型，傳遞函數(shù)如下：其中，tw是水輪機(jī)等值水流時(shí)間常數(shù)，tr是水輪機(jī)和調(diào)速器模型中調(diào)速器等值時(shí)間常數(shù)，rt為實(shí)際電力系統(tǒng)中暫態(tài)下降補(bǔ)償?shù)戎迪禂?shù)，r為調(diào)速器等值調(diào)差系數(shù)，s為傳遞函數(shù)自變量；當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n″組水輪機(jī)和調(diào)速器模型時(shí)，實(shí)際電力系統(tǒng)中暫態(tài)下降補(bǔ)償?shù)戎迪禂?shù)rt計(jì)算如下：其中，rti表示每組水輪機(jī)和調(diào)速器模型的暫態(tài)下降補(bǔ)償?shù)戎迪禂?shù)。如圖5所示，所述風(fēng)電機(jī)組模型，其等值簡(jiǎn)化模型搭建方法為：當(dāng)出現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組模型并網(wǎng)時(shí)，實(shí)際電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性將面臨很大挑戰(zhàn)。為解決這個(gè)問(wèn)題，可以通過(guò)實(shí)際電力系統(tǒng)頻率偏差δf的下垂控制和頻率變化率df/dt的虛擬慣量控制來(lái)模擬風(fēng)電機(jī)組模型的等值簡(jiǎn)化模型的慣性響應(yīng)和一次調(diào)頻，風(fēng)電機(jī)組模型的等值簡(jiǎn)化模型的控制環(huán)節(jié)仍然包含df/dt微分環(huán)節(jié)和δf比例環(huán)節(jié)兩個(gè)部分，df/dt微分環(huán)節(jié)和δf比例環(huán)節(jié)分別對(duì)實(shí)際電力系統(tǒng)的頻率變化率和頻率偏差起作用，調(diào)節(jié)原理如圖4所示。當(dāng)實(shí)際電力系統(tǒng)中有n″′組風(fēng)電機(jī)組模型時(shí)，將n″′組風(fēng)電機(jī)組模型等效為一組風(fēng)電機(jī)組模型，則虛擬慣量控制和下垂控制增發(fā)的功率之和為：其中，hv為實(shí)際電力系統(tǒng)等值虛擬慣性時(shí)間常數(shù)，kv為等值下垂系數(shù)；δpmn3(t)是實(shí)際電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組虛擬慣量控制和下垂控制增發(fā)的有功功率。對(duì)上式進(jìn)行拉普拉斯變換可得風(fēng)電機(jī)組模型的傳遞函數(shù)：g2′(s)＝2hvs+kv。步驟2：根據(jù)聚合公式對(duì)實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的參數(shù)進(jìn)行聚合；所述參數(shù)分別為汽輪機(jī)等值再熱時(shí)間常數(shù)tr、水輪機(jī)和調(diào)速器模型中的調(diào)速器等值時(shí)間常數(shù)tr、水輪機(jī)和調(diào)速器模型中的水輪機(jī)等值水流時(shí)間常數(shù)tw，所述聚合公式為：其中，n′、n″分別表示實(shí)際電力系統(tǒng)中的汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型以的數(shù)量。步驟3：計(jì)算實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的調(diào)頻能力；所述實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的調(diào)頻能力的計(jì)算公式為：其中，pmi為實(shí)際電力系統(tǒng)中具備一次調(diào)頻能力的每臺(tái)原動(dòng)機(jī)輸出功率，km1、km2、km3分別表示實(shí)際電力系統(tǒng)中汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型以及風(fēng)電機(jī)組模型的調(diào)頻能力。步驟4：計(jì)算實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的穩(wěn)態(tài)頻率偏差和頻率初始下降率；切除實(shí)際電力系統(tǒng)中一臺(tái)發(fā)電機(jī)，則實(shí)際電力系統(tǒng)有功缺額δpa，δpa(s)＝δpa/s；則實(shí)際電力系統(tǒng)的頻率偏差δf為：其中，g1(s)、g2(s)、g3(s)、g4(s)分別為發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型、風(fēng)電機(jī)組模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型、汽輪機(jī)和調(diào)速器模型參與實(shí)際電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的傳遞函數(shù)；根據(jù)終值定理，實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的穩(wěn)態(tài)頻率偏差δf為:式中，kt＝km1+km2+r·kv·km3；發(fā)電機(jī)提供的功率δpm為：根據(jù)上式可求得實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的頻率初始下降率：實(shí)施例在pss/e34.1軟件中搭建實(shí)際電力系統(tǒng)，進(jìn)行仿真分析。對(duì)比不同情形下所建立的等值簡(jiǎn)化模型與實(shí)際電力系統(tǒng)頻率特性。實(shí)際電力系統(tǒng)如圖7所示。研究實(shí)際電力系統(tǒng)中的含有汽輪機(jī)和調(diào)速器模型、水輪機(jī)和調(diào)速器模型、風(fēng)電機(jī)組模型，以及發(fā)電機(jī)及負(fù)荷模型在不同案例下所建立的等值簡(jiǎn)化模型，并檢測(cè)實(shí)際電力系統(tǒng)頻率響應(yīng)評(píng)估的正確性。具體情形如下表。表一：6組研究案例表二：實(shí)際電力系統(tǒng)和實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的最低點(diǎn)頻率及最低點(diǎn)頻率的相對(duì)誤差研究案例案例1案例2案例3等值簡(jiǎn)化模型49.7980hz49.7532hz49.6434hz實(shí)際電力系統(tǒng)49.8135hz49.7711hz49.6524hz相對(duì)誤差8.31％7.82％2.59％研究案例案例4案例5案例6等值簡(jiǎn)化模型49.6981hz49.7051hz49.7483hz實(shí)際電力系統(tǒng)49.7004hz49.7041hz49.7409hz相對(duì)誤差2.56％0.34％2.86％表三：實(shí)際電力系統(tǒng)和實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的穩(wěn)態(tài)頻率及穩(wěn)態(tài)頻率的相對(duì)誤差表四：實(shí)際電力系統(tǒng)和實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的頻率評(píng)估時(shí)間研究案例案例1案例2案例3等值簡(jiǎn)化模型2.52s2.30s2.20s實(shí)際電力系統(tǒng)24.60min25.90min26.50min研究案例案例4案例5案例6等值簡(jiǎn)化模型2.30s2.55s2.174s實(shí)際電力系統(tǒng)28.51min30.87min33.10min表一給出了6組不同研究案例，表二給出了每組研究案例實(shí)際電力系統(tǒng)及其等值簡(jiǎn)化模型的最低點(diǎn)頻率、實(shí)際電力系統(tǒng)與其等值簡(jiǎn)化模型之間的最低點(diǎn)頻率的相對(duì)誤差，表三給出了實(shí)際電力系統(tǒng)和實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的穩(wěn)態(tài)頻率及穩(wěn)態(tài)頻率的相對(duì)誤差，可以看出實(shí)際電力系統(tǒng)與其等值簡(jiǎn)化模型之間，無(wú)論是最低點(diǎn)頻率的相對(duì)誤差還是穩(wěn)態(tài)頻率的相對(duì)誤差均控制在10％以內(nèi)；如表四所示，實(shí)際電力系統(tǒng)和實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的頻率評(píng)估時(shí)間，可知，實(shí)際電力系統(tǒng)的頻率評(píng)估時(shí)間遠(yuǎn)大于實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型的頻率評(píng)估時(shí)間。由此，可知本發(fā)明所述的實(shí)際電力系統(tǒng)的等值簡(jiǎn)化模型具有較高的精度，并大大減少全系統(tǒng)時(shí)域仿真的時(shí)間，提高了評(píng)估效率，很大程度上提高了評(píng)估效率。所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12