应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法及装置与流程

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1.本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法及装置。

背景技术：

2.随着能源战略的逐步实施，大型电源基地的逐渐涌现，特高压直流输电系统传输功率的逐步提高，交直流系统安全稳定运行变得日益复杂，交直流系统安全稳定性问题越来越受到人们的关注。
3.交直流系统安全稳定性研究中，频率稳定是重要组成部分。当直流端发生如换相失败、直流闭锁等故障时，由于负荷端与发电机间产生大量功率缺额，导致频率增大或降低越限。随着新能源接入比例增大，扰动后易导致连锁故障的发生，系统将产生多次故障冲击的场景。如英国“8
·
9”大停电事故中，雷击导致线路短路并跳闸，诱发第一次分布式电源脱网，随后霍恩海上风电场脱网和小巴福德电站机组意外停机，导致系统频率变化率超过电力电子设备保护阈值，使分布式电源第二次大量脱网。导致超过了英国电网可承受的1000mw频率调节能力上限。最终触发了低频减载动作，造成严重经济损失。

技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法及装置。
5.根据本发明的一个方面，提供了一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法，包括：
6.对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型；
7.根据单机模型的模型参数以及电力系统各机组参数，利用预先推导的电力系统控制措施量计算公式，确定电力系统的控制措施量，其中控制措施量用于防止扰动后发电机的频率偏差最大值超过预设阈值，并且其中控制措施量计算公式如下：
[0008][0009]
其中，
[0010][0011]
式中，δp2为控制措施量，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，tr为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，t1、t2为和自然振荡角频率wn，
阻尼比ζ有关的计算中间变量，δp0，δp1为监测到的系统扰动大小，记扰动δp0发生时刻为零时刻，t1为扰动δp1发生时刻，δfm为采取控制措施时系统频率偏差最大值，t2为采取控制措施时刻。
[0012]
可选地，参数t1、t2的计算公式如下：
[0013][0014][0015]
其中，
[0016][0017][0018]
其中，wn为自然振荡角频率，ζ为阻尼比，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，tr为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，h和fh分别为系统等值单机模型的惯性时间常数和高压缸功率比例。
[0019]
可选地，对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型的操作，包括：
[0020]
获取频率响应模型所需要的电力系统各机组参数和负荷参数，包括负荷频率调节系数d，各台机组调速器调差系数，机组再热器时间常数，高压缸功率比例，机组惯性时间常数，机组容量；
[0021]
对各机组参数以及负荷参数进行等值计算，将电力系统等值成单机模型，其中计算公式如下：
[0022]kmi
＝si/s
sys
[0023][0024][0025][0026][0027][0028]
其中，k
mi
为机组容量与系统容量比值，si为机组容量，s
sys
为机组容量之和，r、h、tr和fh分别为电力系统等值单机模型后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例，λi为计算中间变量，n为机组的数量，ri、hi、t
ri
和f
hi
分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
[0029]
根据本发明的另一个方面，提供了一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制装置，包括：
[0030]
等值模块，包括对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型；
[0031]
确定模块，用于根据单机模型的模型参数以及电力系统各机组参数，利用预先推导的电力系统控制措施量计算公式，确定电力系统的控制措施量，其中控制措施量用于防止扰动后发电机的频率偏差最大值超过预设阈值，并且其中控制措施量计算公式如下：
[0032][0033]
其中，
[0034][0035]
式中，δp2为控制措施量，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，tr为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，t1、t2为和自然振荡角频率wn，阻尼比ζ有关的计算中间变量，δp0，δp1为监测到的系统扰动大小，记扰动δp0发生时刻为零时刻，t1为扰动δp1发生时刻，δfm为采取控制措施时系统频率偏差最大值，t2为采取控制措施时刻。
[0036]
根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明上述任一方面所述的方法。
[0037]
根据本发明的又一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本发明上述任一方面所述的方法。
[0038]
从而，本发明针对电力系统扰动后暂态频率偏差最大值约束，确定需要采取控制措施时的切机控制启动时刻及所需切机量大小。在发生连锁故障时，提前进行控制，能够避免频率偏差最大值超过阈值，触发电力系统三道防线，为提高系统频率稳定性有重要指导意义。
附图说明
[0039]
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
[0040]
图1是本发明一示例性实施例提供的应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法的流程示意图；
[0041]
图2是本发明一示例性实施例提供的系统频率响应模型示意图；
[0042]
图3是本发明一示例性实施例提供的多次扰动下频率响应示意图；
[0043]
图4是本发明一示例性实施例提供的ieee9节点接线图示意图；
[0044]
图5是图4接线方式下采取和不采取控制措施时频率偏差曲线示意图；
[0045]
图6是图4接线方式下采取和不采取控制措施时发电机机械功率曲线示意图；
[0046]
图7是本发明一示例性实施例提供的应对多次故障冲击的频率稳定量化控制装置的结构示意图；
[0047]
图8是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构。
具体实施方式
[0048]
下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。
[0049]
应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0050]
本领域技术人员可以理解，本发明实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0051]
还应理解，在本发明实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
[0052]
还应理解，对于本发明实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
[0053]
另外，本发明中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0054]
还应理解，本发明对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
[0055]
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0056]
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0057]
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0058]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0059]
本发明实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
[0060]
终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计
算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
[0061]
示例性方法
[0062]
图1是本发明一示例性实施例提供的应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图1所示，应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法100包括以下步骤：
[0063]
步骤101，对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型；
[0064]
根据单机模型的模型参数以及电力系统各机组参数，利用预先推导的电力系统控制措施量计算公式，确定电力系统的控制措施量，其中控制措施量用于防止扰动后发电机的频率偏差最大值超过预设阈值，并且其中控制措施量计算公式如下：
[0065][0066]
其中，
[0067][0068]
式中，δp2为控制措施量，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，tr为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，t1、t2为和自然振荡角频率wn，阻尼比ζ有关的计算中间变量，δp0，δp1为监测到的系统扰动大小，记扰动δp0发生时刻为零时刻，t1为扰动δp1发生时刻，δfm为采取控制措施时系统频率偏差最大值，t2为采取控制措施时刻。
[0069]
可选地，参数t1、t2的计算公式如下：
[0070][0071][0072]
其中，
[0073][0074][0075]
其中，wn为自然振荡角频率，ζ为阻尼比，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，tr为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，h和fh分别为系统等值单机模型的惯性时间常数和高压缸功率比例。
[0076]
可选地，对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型的操作，包括：
[0077]
获取频率响应模型所需要的电力系统各机组参数和负荷参数，包括负荷频率调节系数d，各台机组调速器调差系数，机组再热器时间常数，高压缸功率比例，机组惯性时间常数，机组容量；
[0078]
对各机组参数以及负荷参数进行等值计算，将电力系统等值成单机模型，其中计算公式如下：
[0079]kmi
＝si/s
sys
[0080][0081][0082][0083][0084][0085]
其中，k
mi
为机组容量与系统容量比值，si为机组容量，s
sys
为机组容量之和，r、h、tr和fh分别为电力系统等值单机模型后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例，λi为计算中间变量，n为机组的数量，ri、hi、t
ri
和f
hi
分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
[0086]
具体地，本方案包括如下步骤：
[0087]
a、获取频率响应模型所需的各机组参数和负荷参数，对机组进行参数聚合，等值成单机模型；
[0088]
b、如图2所示，基于参数聚合后的等值单机系统建立系统频率响应模型，得到复频域下频率响应传递函数表达式；
[0089]
c、推导多次扰动下频率响应表达式，对频率传递函数进行拉式反变换得到时域下频率响应表达式；
[0090]
d、对步骤c得到的频率响应时域表达式求极值，得到频率偏差最大值及其出现时间，然后给定暂态频率最大偏差允许值和负荷水平等参数，通过数值算法反解δp2，得到使频率偏差不超过阈值的控制措施量大小。
[0091]
其中步骤b-步骤d为控制措施量δp2的公式推导过程。
[0092]
步骤a中，获取频率响应模型所需的各机组参数和负荷参数，对机组进行参数聚合，等值成单机模型，主要包括：
[0093]
(1)获取频率响应模型所需要的各机组参数和负荷参数，包括负荷频率调节系数d，各台机组调速器调差系数ri，机组再热器时间常数t
ri
，高压缸功率比例f
hi
，发电机惯性时间常数hi，发电机容量si。
[0094]
(2)根据(1)中获取的参数，对机组参数进行等值计算，将系统等值成为单机模型，
计算公式如下:
[0095]kmi
＝si/s
sys
ꢀꢀ
(1)
[0096][0097][0098][0099][0100][0101]
其中，k
mi
为机组容量与系统容量比值；si为机组容量；s
sys
为机组容量之和；r、h、tr和fh分别为机组等值后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例；λi为计算中间变量；n为机组的数量；ri、hi、t
ri
和f
hi
分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
[0102]
步骤b中，基于参数聚合后的等值单机系统建立系统频率响应模型，得到复频域下频率响应传递函数表达式，主要包括：
[0103]
(1)基于参数聚合后的等值单机系统建立系统频率响应模型如图2所示，其输入为系统扰动δp
l
，输出为系统频率偏差δf
coi
。
[0104]
(2)对系统频率响应模型建立传递函数，求出系统传递函数表达式为：
[0105][0106][0107][0108]
式中，ωn为自然振荡角频率，ζ为阻尼比。
[0109]
步骤c中，推导多次扰动下频率响应表达式，对频率传递函数进行拉式反变换得到时域下频率响应表达式，主要包括：
[0110]
(1)多次扰动下频率响应如附图3所示，考虑两次阶跃扰动的情况，并考虑采取控制措施，其扰动功率表达式为：
[0111]
δp
l
(t)＝δp0+δp1ε(t-t1)-δp2ε(t-t2)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0112]
式中，t1为第二次扰动发生时刻，t2为采取控制措施时刻，δp0为第一次扰动功率大小，δp1为第二次扰动功率大小，δp2为控制量大小，高频情况为切机，低频情况为切负荷。
[0113]
(2)对式(10)取拉氏变换，并代入式(7)系统传递函数中，得到频率复频域表达式为：
[0114][0115]
式中，
[0116]
(3)对式(11)进行部分分式展开，并进行拉式反变换得到频率响应时域表达式：
[0117][0118]
步骤d中，对步骤c得到的频率响应时域表达式求极值，得到频率偏差最大值及其出现时间，然后给定暂态频率最大偏差允许值和负荷水平等参数，通过数值算法反解δp2，得到使频率偏差不超过阈值的控制措施量大小，主要包括：
[0119]
(1)对时域表达式式(12)求导，并令其导数值为0，得到最大频率偏差出现时间：
[0120][0121]
(2)将式(13)代入时域表达式(12)中，获得频率偏差最大值：
[0122][0123]
(3)给定频率允许偏差最大值δfm，使用最小二乘法求解非线性方程组δp2＝f(δfm,δp0,δp1,h,d...)，计算得到控制措施量δp2。
[0124]
式中：d为负荷频率调节系数、r为系统等值后的调速器调差系数、tr为系统等值后的机组再热器时间常数，t1、t2为和自然振荡角频率n，阻尼比有关的计算中间变量，δp0，δp1为监测到的系统扰动大小，记扰动δp0发生时刻为零时刻，t1为扰动δp1发生时刻，δfm为采取控制措施时系统频率偏差最大值，t2为采取控制措施时刻。输出：δp2为待求控制量大小。
[0125]
此外，图4为ieee9节点接线图；图5为设置扰动为两次功率冲击，共计产生55mw功率盈余，频率最大偏差控制目标为0.75hz，在t＝0.33s时采取切机18.4mw控制措施与不采取切机控制措施时系统频率曲线。图6为设置扰动为两次功率冲击，共计产生55mw功率盈余，频率最大偏差控制目标为0.75hz，在t＝0.33s时采取切机18.4mw控制措施与不采取切机控制措施时发电机机械功率曲线。
[0126]
从而，本发明设计了一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法。针对电力系统扰动后暂态频率偏差最大值约束，确定需要采取控制措施时的切机控制启动时刻及所需切机量大小。在发生连锁故障时，提前进行控制，能够避免频率偏差最大值超过阈值，触发电力系统三道防线，为提高系统频率稳定性有重要指导意义。
[0127]
示例性装置
[0128]
图7是本发明一示例性实施例提供的应对多次故障冲击的频率稳定量化控制装置的结构示意图。如图7所示，装置700包括：
[0129]
等值模块710，包括对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型；
[0130]
确定模块720，用于根据单机模型的模型参数以及电力系统各机组参数，利用预先推导的电力系统控制措施量计算公式，确定电力系统的控制措施量，其中控制措施量用于防止扰动后发电机的频率偏差最大值超过预设阈值，并且其中控制措施量计算公式如下：
[0131][0132]
其中，
[0133][0134]
式中，δp2为控制措施量，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，tr为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，t1、t2为和自然振荡角频率wn，阻尼比ζ有关的计算中间变量，δp0，δp1为监测到的系统扰动大小，记扰动δp0发生时刻为零时刻，t1为扰动δp1发生时刻，δfm为采取控制措施时系统频率偏差最大值，t2为采取控制措施时刻。
[0135]
可选地，参数t1、t2的计算公式如下：
[0136][0137][0138]
其中，
[0139][0140][0141]
其中，wn为自然振荡角频率，ζ为阻尼比，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，tr为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，h和fh分别为系统等值单机模型的惯性时间常数和高压缸功率比例。
[0142]
可选地，等值模块710，包括：
[0143]
获取子模块，用于获取频率响应模型所需要的电力系统各机组参数和负荷参数，包括负荷频率调节系数d，各台机组调速器调差系数，机组再热器时间常数，高压缸功率比例，机组惯性时间常数，机组容量；
[0144]
等值子模块，用于对各机组参数以及负荷参数进行等值计算，将电力系统等值成单机模型，其中计算公式如下：
[0145]kmi
＝si/s
sys
[0146][0147][0148][0149][0150][0151]
其中，k
mi
为机组容量与系统容量比值，si为机组容量，s
sys
为机组容量之和，r、h、tr和fh分别为电力系统等值单机模型后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例，λi为计算中间变量，n为机组的数量，ri、hi、t
ri
和f
hi
分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。
[0152]
示例性电子设备
[0153]
图8是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构。如图8所示，电子设备80包括一个或多个处理器81和存储器82。
[0154]
处理器81可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
[0155]
存储器82可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器81可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的各个实施例的软件程序的方法以及/或者其他期望的功能。在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置83和输出装置84，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
[0156]
此外，该输入装置83还可以包括例如键盘、鼠标等等。
[0157]
该输出装置84可以向外部输出各种信息。该输出装置84可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
[0158]
当然，为了简化，图8中仅示出了该电子设备中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。
[0159]
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
[0160]
除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。
[0161]
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如
java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
[0162]
此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的对历史变更记录进行信息挖掘的方法中的步骤。
[0163]
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、系统或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0164]
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。
[0165]
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0166]
本发明中涉及的器件、系统、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、系统、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0167]
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
[0168]
还需要指出的是，在本发明的系统、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此
公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0169]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

技术特征：

1.一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法，其特征在于，包括：对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型；根据所述单机模型的模型参数以及所述电力系统各机组参数，利用预先推导的所述电力系统控制措施量计算公式，确定所述电力系统的控制措施量，其中所述控制措施量用于防止扰动后发电机的频率偏差最大值超过预设阈值，并且其中所述控制措施量计算公式如下：其中，式中，δp2为控制措施量，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，t
r
为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，t1、t2为和自然振荡角频率w
n
，阻尼比ζ有关的计算中间变量，δp0，δp1为监测到的系统扰动大小，记扰动δp0发生时刻为零时刻，t1为扰动δp1发生时刻，δf
m
为采取控制措施时系统频率偏差最大值，t2为采取控制措施时刻。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，参数t1、t2的计算公式如下：的计算公式如下：其中，其中，其中，w
n
为自然振荡角频率，ζ为阻尼比，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，t
r
为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，h和f
h
分别为系统等值单机模型的惯性时间常数和高压缸功率比例。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型的操作，包括：获取频率响应模型所需要的所述电力系统各机组参数和负荷参数，包括负荷频率调节系数d，各台机组调速器调差系数，机组再热器时间常数，高压缸功率比例，机组惯性时间常数，机组容量；
对所述各机组参数以及所述负荷参数进行等值计算，将所述电力系统等值成所述单机模型，其中计算公式如下：k
mi
＝s
i
/s
sysysysysys
其中，k
mi
为机组容量与系统容量比值，s
i
为机组容量，s
sys
为机组容量之和，r、h、t
r
和f
h
分别为电力系统等值单机模型后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例，λ
i
为计算中间变量，n为机组的数量，r
i
、h
i
、t
ri
和f
hi
分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。4.一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制装置，其特征在于，包括：等值模块，包括对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型；确定模块，用于根据所述单机模型的模型参数以及所述电力系统各机组参数，利用预先推导的所述电力系统控制措施量计算公式，确定所述电力系统的控制措施量，其中所述控制措施量用于防止扰动后发电机的频率偏差最大值超过预设阈值，并且其中所述控制措施量计算公式如下：其中，式中，δp2为控制措施量，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，t
r
为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，t1、t2为和自然振荡角频率w
n
，阻尼比ζ有关的计算中间变量，δp0，δp1为监测到的系统扰动大小，记扰动δp0发生时刻为零时刻，t1为扰动δp1发生时刻，δf
m
为采取控制措施时系统频率偏差最大值，t2为采取控制措施时刻。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，参数t1、t2的计算公式如下：
其中，其中，其中，w
n
为自然振荡角频率，ζ为阻尼比，d为负荷频率调节系数、r为系统等值成单机模型的调速器调差系数，t
r
为系统等值单机模型的机组再热器时间常数，h和f
h
分别为系统等值单机模型的惯性时间常数和高压缸功率比例。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，等值模块，包括：获取子模块，用于获取频率响应模型所需要的所述电力系统各机组参数和负荷参数，包括负荷频率调节系数d，各台机组调速器调差系数，机组再热器时间常数，高压缸功率比例，机组惯性时间常数，机组容量；等值子模块，用于对所述各机组参数以及所述负荷参数进行等值计算，将所述电力系统等值成所述单机模型，其中计算公式如下：k
mi
＝s
i
/s
sysysysysys
其中，k
mi
为机组容量与系统容量比值，s
i
为机组容量，s
sys
为机组容量之和，r、h、t
r
和f
h
分别为电力系统等值单机模型后的调速器调速增益、惯性时间常数、再热器时间常数和高压缸功率比例，λ
i
为计算中间变量，n为机组的数量，r
i
、h
i
、t
ri
和f
hi
分别为第i台机组的调速器调差系数、惯性时间常数、机组再热器时间常数和高压缸功率比例。7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-3任一所述的方法。8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-3任一所述的方法。

技术总结

本发明公开了一种应对多次故障冲击的频率稳定量化控制方法及装置。其中，方法包括：对获取的频率响应模型所需的电力系统各机组参数和负荷参数进行聚合，等值成单机模型；根据单机模型的模型参数以及电力系统各机组参数，利用预先推导的电力系统控制措施量计算公式，确定电力系统的控制措施量，其中控制措施量用于防止扰动后发电机的频率偏差最大值超过预设阈值。设阈值。设阈值。