本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及一種計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率估算方法。

背景技術(shù)：

全球能源資源與負(fù)荷中心呈逆向分布是普遍的特征，隨著輸電技術(shù)不斷發(fā)展、電壓等級(jí)不斷提升，特別是中國(guó)特高壓交直流工程的成功實(shí)踐，為能源的高效開發(fā)、優(yōu)化配置和有效利用，為實(shí)現(xiàn)電力跨區(qū)、大規(guī)模、高效率配置提供了解決方案和技術(shù)基礎(chǔ)。通過建設(shè)區(qū)域間的特高壓輸電通道構(gòu)建大電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)大范圍配置能源資源的必由之路，由于區(qū)域間的特高壓輸電通道建設(shè)的投資巨大，因此，區(qū)域間的輸電通道通常是滿功率運(yùn)行。隨著區(qū)域間的輸電通道不斷增加，對(duì)送端電網(wǎng)來說，外送電占其總發(fā)電比例將越來越高，對(duì)受端電網(wǎng)來說，區(qū)外受電占其總負(fù)荷比例也將越來越高。由于受線路走廊和落點(diǎn)的限制，區(qū)域間的輸電通道距離長(zhǎng)且相對(duì)集中，多個(gè)輸電通道因故障同時(shí)失去的概率也不低。若此類故障發(fā)生，則必然引發(fā)送端電網(wǎng)的高頻問題和受端電網(wǎng)的低頻問題。這就使原本在小電網(wǎng)中比較關(guān)注的頻率安全穩(wěn)定問題，在大電網(wǎng)中同樣不能忽視的原因。

電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率是調(diào)度運(yùn)行監(jiān)控的關(guān)鍵信息，若能夠在預(yù)想故障發(fā)生之前掌握故障后電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，就可以判斷出經(jīng)過自動(dòng)發(fā)電控制(agc)能否將電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率自動(dòng)調(diào)整到頻率規(guī)定范圍內(nèi)。對(duì)于預(yù)想故障下經(jīng)過agc不能將電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率自動(dòng)調(diào)整到頻率規(guī)定范圍內(nèi)的情況，調(diào)度運(yùn)行控制人員通常需要及時(shí)對(duì)電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)采取預(yù)防控制，以確保預(yù)想故障下電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率能夠維持在規(guī)定范圍內(nèi)。

若大電網(wǎng)一、二次設(shè)備的模型和參數(shù)都與實(shí)際一致，則可以采用時(shí)域仿真的方法計(jì)算預(yù)想故障發(fā)生后頻率動(dòng)態(tài)過程，得到計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率，但實(shí)際情況是大電網(wǎng)一、二次設(shè)備的模型和參數(shù)與實(shí)際是有差別的。因此，以與電網(wǎng)頻率特性緊密相關(guān)且相對(duì)準(zhǔn)確的負(fù)荷靜態(tài)頻率特性、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻模型和參數(shù)為基礎(chǔ)，采用準(zhǔn)靜態(tài)模擬方法估算預(yù)想故障下計(jì)及安控策略和發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率不失為一種工程實(shí)用方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是：針對(duì)指定的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和預(yù)想故障，提供一種快速估算預(yù)想故障下計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率的方法。

本發(fā)明的基本原理在于：預(yù)想故障后電網(wǎng)的頻率動(dòng)態(tài)過程與電網(wǎng)的慣性時(shí)間常數(shù)、有功注入不平衡量、負(fù)荷靜態(tài)頻率特性和發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性緊密相關(guān)，其中慣性時(shí)間常數(shù)影響的是電網(wǎng)頻率下降(有功注入不平衡量小于0)或上升(有功注入不平衡量大于0)過程的時(shí)間常數(shù)，有功注入不平衡量基本決定了穩(wěn)態(tài)頻率的大小，負(fù)荷靜態(tài)頻率特性和發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性是通過改變有功注入不平衡量來影響穩(wěn)態(tài)頻率的。因此，本發(fā)明計(jì)及負(fù)荷靜態(tài)頻率特性、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性，結(jié)合各類安控的動(dòng)作時(shí)序，采用安控先動(dòng)作、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻隨后動(dòng)作的時(shí)序，采用準(zhǔn)靜態(tài)模擬方法估算預(yù)想故障下計(jì)及安控策略和發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率，基本反映了預(yù)想故障后電網(wǎng)頻率在1分鐘內(nèi)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過程。

具體地說，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟：

1)設(shè)引發(fā)電網(wǎng)有功注入部分失卻的預(yù)想故障為f，電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為s0，若電網(wǎng)處于穩(wěn)態(tài)，則基于s0，針對(duì)f，通過只改變與f直接相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，首先確定f清除后電網(wǎng)中同步電網(wǎng)及其設(shè)備組成和有功潮流，記同步電網(wǎng)的個(gè)數(shù)為n，然后，計(jì)算出各個(gè)同步電網(wǎng)的有功不平衡量，進(jìn)入步驟2)；

2)基于s0，首先，根據(jù)以檢測(cè)到f發(fā)生為啟動(dòng)判據(jù)的安控系統(tǒng)的控制策略表，結(jié)合安控系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、定值、壓板狀態(tài)和采集的電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息，生成針對(duì)f的緊急控制當(dāng)值措施，然后，計(jì)算出各個(gè)同步電網(wǎng)因當(dāng)值措施實(shí)施所引起的有功不平衡量，進(jìn)入步驟3)；

3)針對(duì)n個(gè)同步電網(wǎng)，分別采用公式(1)計(jì)算出只考慮以檢測(cè)到f發(fā)生為啟動(dòng)判據(jù)的安控系統(tǒng)動(dòng)作后各個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率：

公式(1)中，f1.i為在s0下只考慮以檢測(cè)到f發(fā)生為啟動(dòng)判據(jù)的安控系統(tǒng)動(dòng)作后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，f0.i為第i個(gè)同步電網(wǎng)在s0下的頻率，δp0.i為在s0下只計(jì)及f清除第i個(gè)同步電網(wǎng)的有功不平衡量，fr.i為第i個(gè)同步電網(wǎng)的額定頻率，δp1.i為在s0下只計(jì)及f的緊急控制當(dāng)值措施第i個(gè)同步電網(wǎng)的有功不平衡量，kl.1..i、pl.1.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

將f1.i作為與f對(duì)應(yīng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率估算初值fe.i，進(jìn)入步驟4)；

4)針對(duì)n個(gè)同步電網(wǎng)，若第i個(gè)同步電網(wǎng)的f1.i小于f0.i，則將該同步電網(wǎng)歸為頻率下降類電網(wǎng)；若第i個(gè)同步電網(wǎng)的f1.i大于f0.i，則將該同步電網(wǎng)歸為頻率上升類電網(wǎng)；若第i個(gè)同步電網(wǎng)的f1.i等于f0.i，則將該同步電網(wǎng)歸為頻率不變類電網(wǎng)，進(jìn)入步驟5)；

5)若n個(gè)同步電網(wǎng)中有頻率不變類電網(wǎng)，則將這類電網(wǎng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的穩(wěn)態(tài)頻率估算值確定為其在s0下的頻率，進(jìn)入步驟6)，否則，直接進(jìn)入步驟6)；

6)若n個(gè)同步電網(wǎng)中有頻率下降類電網(wǎng)，則對(duì)這類電網(wǎng)分別按以下步驟處理后進(jìn)入步驟7)，否則，直接進(jìn)入步驟7)；

6-1)若第i個(gè)同步電網(wǎng)中有以廠站實(shí)測(cè)頻率為啟動(dòng)判據(jù)防御該同步電網(wǎng)頻率安全穩(wěn)定的集中式低頻控制系統(tǒng)cufcs，進(jìn)入步驟6-2)，否則，進(jìn)入步驟6-4)；

6-2)若f1.i小于第i個(gè)同步電網(wǎng)cufcs的第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從cufcs排在前位的輪次開始，采用公式(2)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是cufcs的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，進(jìn)入步驟6-3)，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(2)中，fcuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至本輪次第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，fcuf.j-1.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至本輪次第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)j為1時(shí)，fcuf.j-1.i取值為f1.i，δpcuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)cufcs第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.cuf.j.i、pl.cuf.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

6-3)若fe.i小于第i個(gè)同步電網(wǎng)就地低頻減載裝置ufls基本輪第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從ufls基本輪中排在前位的輪次開始，采用公式(3)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是ufls基本輪的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(3)中，fuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，fuf.j-1.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)本輪次j為1時(shí)，fuf.j-1.i取值為fe.i，δpuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)ufls基本輪第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.uf.j.i、pl.uf.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

6-4)若f1.i小于第i個(gè)同步電網(wǎng)就地低頻減載裝置ufls基本輪第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從ufls基本輪中排在前位的輪次開始，采用公式(4)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是ufls基本輪的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(4)中，fuf0.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至本輪次第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，fuf0.j-1.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至本輪次第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)j為1時(shí)，fuf0.j-1.i取值為f1.i，δpuf0.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)ufls基本輪第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.uf0.j.i、pl.uf0.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

7)若n個(gè)同步電網(wǎng)中有頻率上升類電網(wǎng)，則對(duì)這類電網(wǎng)分別按以下步驟處理后進(jìn)入步驟8)，否則，直接進(jìn)入步驟8)；

7-1)若第i個(gè)同步電網(wǎng)中有以廠站實(shí)測(cè)頻率為啟動(dòng)判據(jù)防御該同步電網(wǎng)頻率安全穩(wěn)定的集中式高頻控制系統(tǒng)chfcs，進(jìn)入步驟7-2)，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

7-2)若f1.i大于第i個(gè)同步電網(wǎng)chfcs的第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從chfcs排在前位的輪次開始，采用公式(5)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率大于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不大于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是chfcs的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(5)中，fchf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至本輪次第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，fchf.j-1.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至本輪次第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)j為1時(shí)，fchf.j-1.i取值為f1.i，δpchf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)chfcs第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.chf.j.i、pl.chf.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

8)針對(duì)n個(gè)同步電網(wǎng)中頻率下降類電網(wǎng)和頻率上升類電網(wǎng)，分別采用公式(6)和公式(7)計(jì)算與f對(duì)應(yīng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的各個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率估算值；

公式(6)和公式(7)中，fe.i為在s0下與f對(duì)應(yīng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率估算值，δfcr為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的所有發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻死區(qū)的最小值，m為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組，pg.m.i.0為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中第m個(gè)參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組的有功出力，pg.m.i.max為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中第m個(gè)參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻有功出力上限，pg.m.i.min為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中第m個(gè)參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻有功出力下限，kgl.f.i、pl.f.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪減載措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和。

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得了下述技術(shù)效果：

本發(fā)明計(jì)及了與頻率動(dòng)態(tài)過程緊密相關(guān)的負(fù)荷靜態(tài)頻率特性、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性，結(jié)合各類安控的動(dòng)作時(shí)序，采用安控先動(dòng)作、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻隨后動(dòng)作的時(shí)序，采用準(zhǔn)靜態(tài)模擬方法估算預(yù)想故障下計(jì)及安控策略和發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率。其中，負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性采用是將同步電網(wǎng)所有負(fù)荷作為一個(gè)整體的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性，以負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)來反映，該系數(shù)能夠比較準(zhǔn)確獲得；發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻特性采用發(fā)電機(jī)在當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的一次調(diào)頻有功上、下限來反映，這兩個(gè)參數(shù)是可以準(zhǔn)確獲得的。此外，由于發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻通常是在檢測(cè)到頻率變化后3s才動(dòng)作，包括就地低頻減裝置基本輪在內(nèi)的安控動(dòng)作時(shí)間通常延時(shí)都在3s以內(nèi)，將安控動(dòng)作設(shè)置在發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻動(dòng)作之前與實(shí)際相符。因此，本發(fā)明的技術(shù)方案基本反映了預(yù)想故障后電網(wǎng)頻率在1分鐘內(nèi)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過程。與采用時(shí)域仿真計(jì)算預(yù)想故障后電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率的技術(shù)方案相比，本發(fā)明不僅計(jì)算速度非?？欤瑤缀醪恍枰獣r(shí)間，而且不會(huì)因電網(wǎng)中除負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)、電網(wǎng)有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻功率限值之外其它模型和參數(shù)不準(zhǔn)確而引入額外誤差。此外，本發(fā)明的技術(shù)方案不僅可以用于在線分析，也可以用于離線研究。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的步驟1-步驟8的流程圖。

圖2是本發(fā)明方法中步驟6的詳細(xì)流程圖。

圖3是本發(fā)明方法中步驟7的詳細(xì)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1中步驟1：若電網(wǎng)處于穩(wěn)態(tài)，則基于電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)s0，針對(duì)引發(fā)電網(wǎng)有功注入部分失卻的預(yù)想故障f，例如：發(fā)電機(jī)跳閘、異步聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)間直流閉鎖、電網(wǎng)解列等，通過只改變與f直接相關(guān)設(shè)備(故障后繼電保護(hù)動(dòng)作所涉及的設(shè)備)的運(yùn)行狀態(tài)，首先確定f清除后電網(wǎng)中同步電網(wǎng)的個(gè)數(shù)n及其設(shè)備組成和有功潮流，然后，計(jì)算出各個(gè)同步電網(wǎng)的有功不平衡量，進(jìn)入步驟2，否則，結(jié)束本方法；

對(duì)于發(fā)電機(jī)跳閘，則該發(fā)電機(jī)所連接的同步電網(wǎng)的有功不平衡量為該發(fā)電機(jī)在s0下的有功出力的負(fù)數(shù)；對(duì)于異步聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)間直流雙極閉鎖，其送端電網(wǎng)的有功不平衡量為在s0下該直流系統(tǒng)的整流側(cè)交流系統(tǒng)送出有功功率，受端電網(wǎng)的有功不平衡量為在s0下該直流系統(tǒng)的逆變側(cè)交流系統(tǒng)受入有功功率的負(fù)數(shù)；對(duì)于交流電網(wǎng)解列，則電網(wǎng)中同步電網(wǎng)的個(gè)數(shù)比s0下同步電網(wǎng)增加一個(gè)，增加出來的同步電網(wǎng)b的有功不平衡量為在s0下解列的聯(lián)絡(luò)線注入b的有功功率之和的負(fù)數(shù)，對(duì)于聯(lián)絡(luò)線另一端同步電網(wǎng)a，其有功不平衡量為在s0下解列的聯(lián)絡(luò)線注入a的有功功率之和的負(fù)數(shù)；

圖1中步驟2：基于s0，首先，根據(jù)以檢測(cè)到f發(fā)生為啟動(dòng)判據(jù)的安控系統(tǒng)控制策略表，結(jié)合該安控系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、定值、壓板狀態(tài)和采集的電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息，生成針對(duì)f的緊急控制當(dāng)值措施，然后，計(jì)算出各個(gè)同步電網(wǎng)因當(dāng)值措施實(shí)施所引起的有功不平衡量，進(jìn)入步驟3；

圖1中步驟3：針對(duì)n個(gè)同步電網(wǎng)，分別采用公式(1)計(jì)算出只考慮以檢測(cè)到f發(fā)生為啟動(dòng)判據(jù)的安控系統(tǒng)動(dòng)作后各個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，并將f1.i作為與f對(duì)應(yīng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率估算初值fei，進(jìn)入步驟4；

公式(1)中，f1.i為在s0下只考慮以檢測(cè)到f發(fā)生為啟動(dòng)判據(jù)的安控系統(tǒng)動(dòng)作后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，f0.i為第i個(gè)同步電網(wǎng)在s0下的頻率，δp0.i為在s0下只計(jì)及f清除第i個(gè)同步電網(wǎng)的有功不平衡量，fr.i為第i個(gè)同步電網(wǎng)的額定頻率，δp1.i為在s0下只計(jì)及f的緊急控制當(dāng)值措施第i個(gè)同步電網(wǎng)的有功不平衡量，kl.1..i、pl.1.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

圖1中步驟4：針對(duì)n個(gè)同步電網(wǎng)，若第i個(gè)同步電網(wǎng)的f1.i小于f0.i，則將該同步電網(wǎng)歸為頻率下降類電網(wǎng)；若第i個(gè)同步電網(wǎng)的f1.i大于f0.i，則將該同步電網(wǎng)歸為頻率上升類電網(wǎng)；若第i個(gè)同步電網(wǎng)的f1.i等于f0.i，則將該同步電網(wǎng)歸為頻率不變類電網(wǎng)，進(jìn)入步驟5；

圖1中步驟5：若n個(gè)同步電網(wǎng)中有頻率不變類電網(wǎng)，則將這類電網(wǎng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的穩(wěn)態(tài)頻率估算值確定為其在s0下的頻率，進(jìn)入步驟6，否則，直接進(jìn)入步驟6；

圖1中步驟6：若n個(gè)同步電網(wǎng)中有頻率下降類電網(wǎng)，則對(duì)這類電網(wǎng)分別按圖2的流程處理后進(jìn)入步驟7，否則，直接進(jìn)入步驟7；

圖1中步驟7：若n個(gè)同步電網(wǎng)中有頻率上升類電網(wǎng)，則對(duì)這類電網(wǎng)分別按圖3的流程處理后進(jìn)入步驟8，否則，直接進(jìn)入步驟8；

圖1中步驟8：針對(duì)n個(gè)同步電網(wǎng)中頻率下降類電網(wǎng)和頻率上升類電網(wǎng)，分別采用公式(6)和公式(7)計(jì)算與f對(duì)應(yīng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的各個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率估算值；

公式(6)和公式(7)中，fe.i為在s0下與f對(duì)應(yīng)的計(jì)及安控策略和一次調(diào)頻特性的第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率估算值，δfcr為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的所有發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻死區(qū)的最小值，m為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組，pg.m.i.0為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中第m個(gè)參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組的有功出力，pg.m.i.max為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中第m個(gè)參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻有功出力上限，pg.m.i.min為在s0下第i個(gè)同步電網(wǎng)中第m個(gè)參與一次調(diào)頻且沒有因f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs措施而退出的發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻有功出力下限，kgl.f.i、pl.f.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪減載措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和。

圖2中步驟1：若第i個(gè)同步電網(wǎng)中有以廠站實(shí)測(cè)頻率為啟動(dòng)判據(jù)防御該同步電網(wǎng)頻率安全穩(wěn)定的集中式低頻控制系統(tǒng)cufcs，進(jìn)入步驟2，否則，進(jìn)入步驟4；

圖2中步驟2：若f1.i小于第i個(gè)同步電網(wǎng)cufcs的第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從cufcs排在前位的輪次開始，采用公式(2)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，判斷是否繼續(xù)進(jìn)行下一輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是cufcs的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，進(jìn)入步驟3，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(2)中，fcuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至本輪次第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)j為1時(shí)，fcuf.j-1.i取值為f1.i，δpcuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)cufcs第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.cuf.j.i、pl.cuf.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和cufcs第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

圖2中步驟3：若fe.i小于第i個(gè)同步電網(wǎng)就地低頻減載裝置ufls基本輪第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從ufls基本輪中排在前位的輪次開始，采用公式(3)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，判斷是否繼續(xù)進(jìn)行下一輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是ufls基本輪的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(3)中，fuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)本輪次j為1時(shí)，fuf.j-1.i取值為fe.i，δpuf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)ufls基本輪第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.uf.j.i、pl.uf.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施、cufcs措施和ufls基本輪第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和；

圖2中步驟4：若f1.i小于第i個(gè)同步電網(wǎng)就地低頻減載裝置ufls基本輪第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從ufls基本輪中排在前位的輪次開始，采用公式(4)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，判斷是否繼續(xù)進(jìn)行下一輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不小于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是ufls基本輪的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(4)中，fuf0.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至本輪次第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)j為1時(shí)，fuf0.j-1.i取值為f1.i，δpuf0.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)ufls基本輪第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.uf0.j.i、pl.uf0.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和ufls基本輪第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和。

圖3中步驟1：若第i個(gè)同步電網(wǎng)中有以廠站實(shí)測(cè)頻率為啟動(dòng)判據(jù)防御該同步電網(wǎng)頻率安全穩(wěn)定的集中式高頻控制系統(tǒng)chfcs，進(jìn)入步驟2，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

圖3中步驟2：若f1.i大于第i個(gè)同步電網(wǎng)chfcs的第1輪動(dòng)作頻率設(shè)定值，則從chfcs排在前位的輪次開始，采用公式(5)依次逐輪計(jì)算計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至本輪措施實(shí)施后該同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，作為與本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)計(jì)算出一個(gè)輪次的穩(wěn)態(tài)頻率時(shí)，判斷是否繼續(xù)進(jìn)行下一輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，若本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率大于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值，則繼續(xù)計(jì)算下一輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率，直至本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率不大于緊隨其后的下一輪次的動(dòng)作頻率設(shè)定值或本輪次是chfcs的最后1輪，結(jié)束余下輪次的穩(wěn)態(tài)頻率計(jì)算，將本輪次對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)頻率用于更新fe.i，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理，否則，結(jié)束對(duì)該同步電網(wǎng)的處理；

公式(5)中，fchf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至本輪次第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)頻率，當(dāng)j為1時(shí)，fchf.j-1.i取值為f1.i，δpchf.j.i為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至第j-1輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)chfcs第j輪措施控制量當(dāng)前值，kl.chf.j.i、pl.chf.j.i分別為在s0下計(jì)及f清除及其緊急控制當(dāng)值措施和chfcs第1輪至第j輪措施實(shí)施后第i個(gè)同步電網(wǎng)的負(fù)荷有功靜態(tài)頻率特性系數(shù)和負(fù)荷有功之和。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤(rùn)飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。