一种电网整体一次调频响应时间的检测方法

摘要

本发明公开一种电网整体一次调频响应时间的检测方法，方法从电网频率的控制机理出发，对电网功率缺额故障过程中初始系统频率响应阶段按照系统无调速器模型进行考虑，借助电网不考虑调速器与考虑调速器情况下系统频率响应过程曲线的差异特征，利用PMU测量记录的高采样率（毫秒级）电网故障频率数据计算系统最大频率偏差量并通过检测最大频率偏差量的变化情况来确定电网整体一次调频实际动作响应时间。采用本发明能够弥补在电网大功率缺额故障情况下检测与评估电网整体一次调频响应速度技术手段缺乏的不足。本发明方法的好处是在线运行、计算方便、无特殊要求限制，可用于为评价电网整体一次调频响应速度提供较为准确的参考。

主权项

一种电网整体一次调频响应时间的检测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一，利用PMU对电网频率数据f(t)进行实时采集，对采集到的电网实时频率数据进行扫描，选定故障发生时刻t₀和故障过程中频率跌落至最低点时刻t₁，计算t₀到t₁时段范围内的电网频率偏差数据序列集合(Δf₁,Δf₂,......,Δf_i)；其中，Δf_i＝Δf(t₀+Δt),...,Δf(t₀+iΔt)，Δf(t₀+iΔt)＝f(t₀)‑f(t₀+iΔt)，i＝1,2,...,n，Δt为频率数据采样间隔，n为频率最低点时刻t₁相对t₀时刻的数据采样间隔数；步骤二，基于不考虑发电机调速器作用的电网故障情况下系统频率响应偏差公式(1)：$\Delta f\left(t\right)=\frac{\Delta P}{K_L}(1-e^{-\frac{t}{T_f}})---\left(1\right)$定义参数B＝1/T_f，K＝ΔP/K_L，并代入公式(1)，得到公式(2)：$B=-\frac{ln(\frac{\Delta f\left(t\right)}{-K}+1)}{t}---\left(2\right)$上式中，Δf(t)为系统频率变化标幺值；ΔP为系统初始有功功率缺额；K_L为负荷频率调节效应系数；T_f为频率下降时间常数；K值反映电网稳态最大频率偏移量；步骤三，设定K值扫描范围，利用公式(2)对频率偏差序列Δf_i中的每一个元素依次进行指定K值范围的扫描计算，得到指定范围内各设定K值对应的B值序列；计算各B值序列的平均误差率，然后在这些B值序列中寻找平均误差率最小的一组B值序列，则此B值序列对应的K值即为使得该组Δf_i数据序列满足(1)式的最佳K值，也即为在不考虑发电机调速器作用情况下，按该组Δf_i变化趋势所对应的最终稳态最大频率偏移量；步骤四，对电网频率偏差数据序列集合(Δf₁,Δf₂,......,Δf_i)中的各频率偏差序列，分别按照步骤三进行计算，进而得到一组随时间推移的K值序列集合(K₁,K₂,......,K_i)；步骤五，监测上述K值序列集合(K₁,K₂,......,K_i)中K值的变化情况，当出现突变情况时，则判定相应时刻为电网整体一次调频的动作时刻。