本發(fā)明涉及微電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法。

背景技術(shù)：

1、作為油氣一體的產(chǎn)集輸系統(tǒng)，海上油氣田在生產(chǎn)海上油氣并進(jìn)行匯集、輸送的過(guò)程中，其能量供應(yīng)通常由在多個(gè)平臺(tái)上配置燃?xì)饣蛉加桶l(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)。當(dāng)海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)后，海上油氣平臺(tái)功能系統(tǒng)會(huì)由原始的孤立功能系統(tǒng)，變?yōu)橐粋€(gè)由海上風(fēng)電和燃?xì)?燃油透平發(fā)電機(jī)組協(xié)同運(yùn)行的多能源系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個(gè)由風(fēng)氣油為主體的海上風(fēng)電協(xié)同供能系統(tǒng)。多余的油氣經(jīng)過(guò)輸油泵和壓縮機(jī)利用船或管道外送。

2、海上風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行受天氣影響，具有天然的不確定性。海上風(fēng)電并網(wǎng)后，透平發(fā)電機(jī)組成為唯一的平抑風(fēng)電不確定性的電源。在離網(wǎng)運(yùn)行模式下，由海上風(fēng)電協(xié)同供能的海上平臺(tái)群能源系統(tǒng)通過(guò)海上風(fēng)電與透平發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)能源自給。在海上風(fēng)電低谷期，主要依賴透平發(fā)電機(jī)組消耗自產(chǎn)天然氣和原油供電。在海上風(fēng)電高峰期，透平發(fā)電機(jī)組會(huì)降低出力，以提高海上風(fēng)電的消納水平。

3、在海上風(fēng)電這種不確定性功能接入到正常運(yùn)行的海上油氣平臺(tái)電網(wǎng)時(shí)，由于海上油氣平臺(tái)的能源需求波動(dòng)幅度較小，因此在實(shí)現(xiàn)平抑頻率波動(dòng)時(shí)，要考慮風(fēng)電接入帶來(lái)的頻率波動(dòng)影響。但是在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于海上油氣田的發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)波動(dòng)分析主要適用于常規(guī)海上油氣平臺(tái)，并沒(méi)有針對(duì)接入風(fēng)電的海上油氣田電網(wǎng)的輸出頻率指標(biāo)量化分析方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供適用于適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有針對(duì)接入風(fēng)電的海上油氣田電網(wǎng)的輸出頻率波動(dòng)指標(biāo)分析方法的缺陷，實(shí)現(xiàn)適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)輸出頻率指標(biāo)波動(dòng)分析。

2、本發(fā)明提供適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，所述方法包括：

3、根據(jù)海上油氣田電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)中啟動(dòng)的各發(fā)電機(jī)組的額定功率、調(diào)速器比例系數(shù)、原動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)、慣量時(shí)間常數(shù)和阻尼系數(shù)，確定所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)，所述等值參數(shù)包括調(diào)速器比例系數(shù)、原動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)、慣量時(shí)間常數(shù)和阻尼系數(shù)；

4、基于所述等值參數(shù)以及接入所述海上油氣田電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)確定所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)，所述輸出頻率指標(biāo)包括所述風(fēng)電機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的最大頻率偏差、以及所述風(fēng)電機(jī)組處于故障脫網(wǎng)狀態(tài)時(shí)的最大頻率偏差和穩(wěn)態(tài)頻率偏差。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，所述基于所述等值參數(shù)以及接入所述海上油氣田電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)確定所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)，包括：

6、基于第一預(yù)設(shè)公式確定所述風(fēng)電機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的最大頻率偏差，所述第一預(yù)設(shè)公式為：

7、；

8、其中，表示所述風(fēng)電機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)所述發(fā)電系統(tǒng)的最大頻率偏差，表示單位時(shí)間內(nèi)所述風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)功率的波動(dòng)比率，，表示所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的調(diào)速器比例系數(shù)，d表示所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的阻尼系數(shù)。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，所述基于所述等值參數(shù)以及接入所述海上油氣田電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)確定所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)，包括：

10、基于第二預(yù)設(shè)公式確定所述風(fēng)電機(jī)組處于脫網(wǎng)故障狀態(tài)時(shí)的最大頻率偏差，所述第二預(yù)設(shè)公式為：

11、；

12、；

13、；

14、；

15、，；

16、其中，表示所述風(fēng)電機(jī)組處于脫網(wǎng)故障狀態(tài)時(shí)所述發(fā)電系統(tǒng)的最大頻率偏差，表示所述風(fēng)電機(jī)組的輸出功率上限，h和d分別表示所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的慣量時(shí)間常數(shù)和阻尼系數(shù)，表示所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的原動(dòng)機(jī)間常數(shù)，，表示所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的調(diào)速器比例系數(shù)。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，所述基于所述等值參數(shù)以及接入所述海上油氣田電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)確定所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)，包括：

18、基于第三預(yù)設(shè)公式確定所述風(fēng)電機(jī)組處于脫網(wǎng)故障狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)態(tài)頻率偏差，所述第三預(yù)設(shè)公式為：

19、；

20、其中，表示所述風(fēng)電機(jī)組處于脫網(wǎng)故障狀態(tài)時(shí)所述發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率偏差，表示所述風(fēng)電機(jī)組的輸出功率上限，，表示所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的調(diào)速器比例系數(shù)，d表示所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的阻尼系數(shù)。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的一種適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，所述基于所述等值參數(shù)以及接入所述海上油氣田電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)確定所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)之后，包括：

22、基于所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)，構(gòu)建所述發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行約束條件，所述運(yùn)行約束條件用于調(diào)整所述海上油氣田電網(wǎng)的調(diào)度方案。

23、根據(jù)本發(fā)明提供的一種適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，所述基于所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)，構(gòu)建所述發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行約束條件，包括：

24、構(gòu)建所述風(fēng)電機(jī)組處于脫網(wǎng)故障狀態(tài)時(shí)的最大頻率偏差小于最大頻率偏差閾值的約束條件函數(shù)；

25、對(duì)所述約束條件函數(shù)轉(zhuǎn)化為關(guān)于所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的慣量時(shí)間常數(shù)和所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)中的原動(dòng)機(jī)間常數(shù)的二次凸約束函數(shù)。

26、本發(fā)明還提供一種適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定裝置，所述裝置包括：

27、等值參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)海上油氣田電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)中啟動(dòng)的各發(fā)電機(jī)組的額定功率、調(diào)速器比例系數(shù)、原動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)、慣量時(shí)間常數(shù)和阻尼系數(shù)，確定所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)，所述等值參數(shù)包括調(diào)速器比例系數(shù)、原動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)、慣量時(shí)間常數(shù)和阻尼系數(shù)；

28、頻率指標(biāo)確定模塊，用于基于所述等值參數(shù)以及接入所述海上油氣田電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)確定所述發(fā)電系統(tǒng)的輸出頻率指標(biāo)，所述輸出頻率指標(biāo)包括最大頻率偏差和穩(wěn)態(tài)頻率偏差。

29、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法。

30、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)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，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法。

31、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法。

32、本發(fā)明提供的適用于風(fēng)電接入的海上油氣田電網(wǎng)頻率指標(biāo)確定方法，通過(guò)根據(jù)海上油氣田電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)中啟動(dòng)的各發(fā)電機(jī)組的額定功率、調(diào)速器比例系數(shù)、原動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)、慣量時(shí)間常數(shù)和阻尼系數(shù)，確定所述發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)，所述等值參數(shù)包括調(diào)速器比例系數(shù)、原動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)、慣量時(shí)間常數(shù)和阻尼系數(shù)，基于發(fā)電系統(tǒng)的等值參數(shù)以及接入海上油氣田電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)確定發(fā)電系統(tǒng)包括最大頻率偏差和穩(wěn)態(tài)頻率偏差的頻率指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)風(fēng)電加入的海上油氣田電網(wǎng)的頻率指標(biāo)量化分析。