本發(fā)明涉及電網(wǎng)仿真，尤其涉及一種大電網(wǎng)快速頻率仿真方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前大電網(wǎng)頻率仿真主要采用電磁暫態(tài)仿真技術(shù)或機(jī)電暫態(tài)仿真技術(shù)。對(duì)于水電比例較高的交流大電網(wǎng)，由于水錘效應(yīng)，水輪機(jī)的調(diào)速器環(huán)節(jié)的調(diào)頻響應(yīng)較慢，與傳統(tǒng)火電機(jī)組、以及調(diào)頻速度更快的儲(chǔ)能設(shè)備相互配合時(shí)，極易出現(xiàn)有功擾動(dòng)后60~80s，電網(wǎng)頻率才能穩(wěn)定的場(chǎng)景。

2、對(duì)于頻率計(jì)算分析工作，通常采用機(jī)電暫態(tài)仿真工具進(jìn)行100~120s的仿真，仿真耗時(shí)越5分鐘，極大降低了大批量頻率仿真分析的工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種大電網(wǎng)快速頻率仿真方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)，解決了極大降低了大批量頻率仿真分析的工作效率的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種大電網(wǎng)快速頻率仿真方法，包括：

3、在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下，根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型；

4、通過(guò)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前頻率波動(dòng)量輸入至所述頻率響應(yīng)模型，輸出所述當(dāng)前頻率波動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量；

5、根據(jù)所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量確定所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率；

6、根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率更新所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前系統(tǒng)頻率，并判斷當(dāng)前仿真時(shí)間是否小于預(yù)設(shè)的仿真時(shí)長(zhǎng)；

7、當(dāng)判斷當(dāng)前仿真時(shí)間小于所述預(yù)設(shè)的仿真時(shí)長(zhǎng)時(shí)，則根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間步長(zhǎng)更新當(dāng)前仿真時(shí)間，并根據(jù)更新后的當(dāng)前系統(tǒng)頻率更新所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前頻率波動(dòng)量，并轉(zhuǎn)至所述通過(guò)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前頻率波動(dòng)量輸入至所述頻率響應(yīng)模型，輸出所述當(dāng)前頻率波動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量的步驟，直至當(dāng)前仿真時(shí)間達(dá)到所述預(yù)設(shè)的仿真時(shí)長(zhǎng)，迭代停止并輸出頻率與仿真時(shí)間的變化關(guān)系數(shù)據(jù)。

8、可選地，所述在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下，根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型的步驟，之前還包括：

9、判斷所述電網(wǎng)系統(tǒng)切機(jī)或直流閉鎖后的電壓是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；

10、當(dāng)判斷所述電網(wǎng)系統(tǒng)切機(jī)或直流閉鎖后的電壓未處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，則調(diào)整所述電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓達(dá)至穩(wěn)定狀態(tài)。

11、可選地，所述在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下，根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型的步驟，之前還包括：

12、判斷所述電網(wǎng)系統(tǒng)切機(jī)或直流閉鎖后的功角是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；

13、當(dāng)判斷所述電網(wǎng)系統(tǒng)切機(jī)或直流閉鎖后的功角未處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，則調(diào)整所述電網(wǎng)系統(tǒng)的功角達(dá)至穩(wěn)定狀態(tài)。

14、可選地，所述頻率響應(yīng)設(shè)備包括同步機(jī)、直流輸電模塊、新能源電場(chǎng)和負(fù)荷；根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型的步驟，包括：

15、基于機(jī)電暫態(tài)仿真技術(shù)對(duì)各所述頻率響應(yīng)設(shè)備建立其對(duì)應(yīng)的頻率響應(yīng)模型，所述頻率響應(yīng)模型用于表征所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前頻率波動(dòng)量與所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量的關(guān)系。

16、可選地，所述根據(jù)所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量確定所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率的步驟，包括：

17、根據(jù)所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量、系統(tǒng)有功功率擾動(dòng)量和系統(tǒng)慣量確定所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率。

18、可選地，所述系統(tǒng)慣量根據(jù)同步機(jī)的轉(zhuǎn)子動(dòng)能和系統(tǒng)負(fù)荷總量確定。

19、第二方面，本發(fā)明還提供了一種大電網(wǎng)快速頻率仿真裝置，包括：

20、頻率響應(yīng)模塊，用于在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下，根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型；

21、功率調(diào)整模塊，用于通過(guò)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前頻率波動(dòng)量輸入至所述頻率響應(yīng)模型，輸出所述當(dāng)前頻率波動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量；

22、頻率變化確定模塊，用于根據(jù)所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量確定所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率；

23、頻率更新模塊，用于根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率更新所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前系統(tǒng)頻率，并判斷當(dāng)前仿真時(shí)間是否小于預(yù)設(shè)的仿真時(shí)長(zhǎng)；

24、頻率仿真模塊，用于當(dāng)判斷當(dāng)前仿真時(shí)間小于所述預(yù)設(shè)的仿真時(shí)長(zhǎng)時(shí)，則根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間步長(zhǎng)更新當(dāng)前仿真時(shí)間，并根據(jù)更新后的當(dāng)前系統(tǒng)頻率更新所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前頻率波動(dòng)量，并轉(zhuǎn)至執(zhí)行通過(guò)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前頻率波動(dòng)量輸入至所述頻率響應(yīng)模型，輸出所述當(dāng)前頻率波動(dòng)量對(duì)應(yīng)的所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量，直至當(dāng)前仿真時(shí)間達(dá)到所述預(yù)設(shè)的仿真時(shí)長(zhǎng)，輸出頻率與仿真時(shí)間的變化關(guān)系數(shù)據(jù)。

25、第三方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器及處理器，所述存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如第一方面所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法的步驟。

26、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法的步驟。

27、第五方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如第一方面所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法的步驟。

28、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)考慮在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下進(jìn)行快速頻率仿真響應(yīng)，從而忽略無(wú)功分布和網(wǎng)架對(duì)頻率響應(yīng)的干擾，提高頻率響應(yīng)的準(zhǔn)確性，并通過(guò)電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型，利用頻率響應(yīng)模型確定頻率波動(dòng)與頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量的關(guān)系，從而確定電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率，進(jìn)而仿真得到頻率與仿真時(shí)間的變化關(guān)系數(shù)據(jù)，大大提高了大批量頻率仿真分析的工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種大電網(wǎng)快速頻率仿真方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法，其特征在于，所述在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下，根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型的步驟，之前還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法，其特征在于，所述在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下，根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型的步驟，之前還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法，其特征在于，所述頻率響應(yīng)設(shè)備包括同步機(jī)、直流輸電模塊、新能源電場(chǎng)和負(fù)荷；根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型的步驟，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法，其特征在于，所述根據(jù)所述頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量確定所述電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率的步驟，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法，其特征在于，所述系統(tǒng)慣量根據(jù)同步機(jī)的轉(zhuǎn)子動(dòng)能和系統(tǒng)負(fù)荷總量確定。

7.一種大電網(wǎng)快速頻率仿真裝置，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器及處理器，所述存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的大電網(wǎng)快速頻率仿真方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電網(wǎng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種大電網(wǎng)快速頻率仿真方法、裝置、電子設(shè)備及介質(zhì)，本方法通過(guò)考慮在電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定且功角穩(wěn)定的情況下進(jìn)行快速頻率仿真響應(yīng)，從而忽略無(wú)功分布和網(wǎng)架對(duì)頻率響應(yīng)的干擾，提高頻率響應(yīng)的準(zhǔn)確性，并通過(guò)電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)備構(gòu)建頻率響應(yīng)模型，利用頻率響應(yīng)模型確定頻率波動(dòng)與頻率響應(yīng)設(shè)備的有功功率調(diào)整量的關(guān)系，從而確定電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率變化率，進(jìn)而仿真得到頻率與仿真時(shí)間的變化關(guān)系數(shù)據(jù)，大大提高了大批量頻率仿真分析的工作效率。

技術(shù)研發(fā)人員：程維杰,涂思嘉,李鴻鑫,趙利剛,劉雪飛,甄鴻越,王子強(qiáng),黃冠標(biāo),盧藝,谷若雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳供電局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6