本技術涉及電力系統,具體涉及一種系統頻率最低信息的計算方法、設備及存儲介質。
背景技術:
1、當電力系統發生大功率擾動,如大機組切機、直流閉鎖時,電力系統的系統頻率先后經歷慣量響應、一次調頻響應、二次調頻響應和三次調頻響應。其中慣量響應和一次調頻響應的時間尺度為秒級,決定了系統頻率跌落的頻率最低信息。當頻率最低信息低于系統允許的頻率最大偏差時,為保證系統運行,將啟動低頻減載,從而造成巨額經濟損失,甚至造成電網解列、大停電的發生。因此,計算電力系統的系統頻率最低信息至關重要。
2、現有技術中,對于系統頻率最低信息的估算常采用人工智能對頻率響應模型進行修正,或直接采用人工智能求解頻率最低點。這種方法需要大量的訓練數據,然而因為并沒有發生過幾次大功率擾動故障,實際系統中這種數據只有幾條,都要通過仿真得到訓練數據。并且人工智能可解釋性差,對于可能會引發大停電的電力系統嚴重故障,弱解釋性無法令人信服和責任追究。該方法的可遷移性也較差,對每個系統都要進行訓練,無法簡單遷移。并且,一般而言,該方法需要輸入更多的數據才能進行相對準確的預測。
3、現有技術中對于頻率最低信息的計算效率以及便利性較差。
技術實現思路
1、有鑒于此,本技術的目的在于提供一種系統頻率最低信息的計算方法、裝置、設備及存儲介質,能夠有效提高系統頻率最低信息的計算效率以及便利性。
2、第一方面,本技術提供了一種系統頻率最低信息的計算方法,包括:
3、獲取電力系統的系統慣量、功率擾動發生時刻的第一頻率變化率以及電力系統的傳遞函數;
4、根據所述系統慣量以及所述第一頻率變化率進行計算,得到所述電力系統的功率擾動量;
5、根據所述傳遞函數以及所述功率擾動量,確定所述關于電力系統的系統頻率偏差的頻率近似曲線;
6、根據二分法,基于所述頻率近似曲線以及所述功率擾動量進行計算,得到目標系統頻率最低信息,所述目標系統頻率最低信息包括頻率最低值以及頻率最低時刻。
7、可選的,根據所述傳遞函數以及所述功率擾動量,確定所述電力系統的系統頻率偏差的頻率近似曲線,包括:
8、基于所述傳遞函數以及所述功率擾動量,構建電力系統的系統頻率偏差的基礎曲線;
9、基于所述基礎曲線,引入所述基礎曲線的邊界條件;
10、通過所述邊界條件對所述基礎曲線中的待定參數進行求解,確定出所述頻率近似曲線。
11、可選的,所述方法還包括:
12、獲取調頻資源的階躍響應;
13、基于所述階躍響應,確定所述調頻資源的靜態增益;
14、基于所述靜態增益,確定所述電力系統的準穩態頻率;
15、則所述基于所述基礎曲線,引入所述基礎曲線的邊界條件,包括:
16、基于所述基礎曲線以及所述準穩態頻率,引入所述基礎曲線的邊界條件。
17、可選的,所述方法還包括:獲取系統最大允許頻率偏差及第一參數,所述第一參數為用于計算所述電力系統的初始頻率最低點的系數;
18、則根據二分法,基于所述頻率近似曲線以及所述功率擾動量進行計算,得到目標系統頻率最低信息,包括:
19、基于所述系統最大允許頻率偏差以及所述第一參數,確定所述電力系統的初始頻率最低點;
20、基于所述初始頻率最低點和所述頻率近似曲線進行計算,確定多個調頻資源在頻率最低時刻的多個第一功率增量信息;
21、根據多個所述第一功率增量信息,確定第一調頻資源總功率增量;
22、若所述調頻資源總功率增量大于所述功率擾動量,則基于所述第一參數確定所述系統頻率最低信息;若所述第一調頻資源總功率增量大于所述功率擾動量,則基于所述第一參數確定第一系統頻率最低信息;
23、基于所述第一系統頻率最低信息和所述頻率近似曲線進行計算,確定多個所述調頻資源在所述頻率最低時刻的多個第二功率增量信息;
24、根據多個所述第二功率增量信息,確定第二調頻資源總功率增量;
25、根據所述第二調頻資源總功率增量和所述功率擾動量更新所述第一系統頻率最低信息,得到所述目標系統頻率最低信息。
26、可選的,所述方法還包括:
27、若所述第一調頻資源總功率增量小于或等于所述功率擾動量,則更新所述第一參數,返回所述基于所述系統最大允許頻率偏差以及所述第一參數,確定所述電力系統的初始頻率最低點的步驟,直至所述第一調頻資源總功率增量大于所述功率擾動量。
28、可選的,所述第一系統頻率最低信息包括所述頻率最低值和頻率最低值上限;
29、根據所述第二調頻資源總功率增量和所述功率擾動量更新所述第一系統頻率最低信息,得到所述目標系統頻率最低信息,包括:
30、若所述第二調頻資源總功率增量大于所述功率擾動量,更新所述頻率最低值上限以及所述頻率最低值;
31、若更新后的頻率最低值上限以及更新后頻率最低值之間的第一差值滿足預設閾值,確定所述更新后的頻率最低值為所述目標系統頻率最低信息。
32、可選的,所述第一系統頻率最低信息包括所述頻率最低值和頻率最低值下限;
33、根據所述第二調頻資源總功率增量和所述功率擾動量更新所述第一系統頻率最低信息,得到所述目標系統頻率最低信息,包括:
34、若所述第二調頻資源總功率增量小于或等于所述功率擾動量,更新所述頻率最低值和頻率最低值下限;
35、若更新后的頻率最低值和更新后的頻率最低值下限之間的第二差值滿足預設閾值,確定所述更新后的頻率最低值為所述目標系統頻率最低信息。
36、第二方面,本技術提供了一種系統頻率最低信息的計算裝置,包括:
37、獲取單元,用于獲取電力系統的系統慣量、功率擾動發生時刻的第一頻率變化率以及電力系統的傳遞函數;
38、計算單元,用于根據所述系統慣量以及所述第一頻率變化率進行計算,得到所述電力系統的功率擾動量;
39、確定單元,用于根據所述傳遞函數以及所述功率擾動量,確定所述電力系統的系統頻率偏差的頻率近似曲線;
40、所述計算單元,還用于根據二分法,基于所述頻率近似曲線以及所述功率擾動量進行計算,得到目標系統頻率最低信息,所述目標系統頻率最低信息包括頻率最低值以及頻率最低時刻。
41、第三方面,本技術提供一種系統頻率最低信息的計算設備,包括:
42、存儲器,用于存儲計算機程序;
43、處理器,用于執行所述存儲器中存儲的計算機程序以實現如第一方面所述系統頻率最低信息的計算方法的步驟。
44、第四方面,本技術提供一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行以實現如第一方面所述系統頻率最低信息的計算方法的步驟。
45、可見,本技術實施例公開的一種系統頻率最低信息的計算方法、裝置、設備及介質,在一種系統頻率最低信息的計算方法中,獲取電力系統的系統慣量、功率擾動發生時刻的第一頻率變化率以及電力系統的傳遞函數;根據所述系統慣量以及所述第一頻率變化率進行計算,得到電力系統的功率擾動量;根據所述傳遞函數以及所述功率擾動量,確定電力系統的系統頻率偏差的頻率近似曲線;根據二分法,基于所述頻率近似曲線以及所述功率擾動量進行計算,得到目標系統頻率最低信息,所述目標系統頻率最低信息包括頻率最低值以及頻率最低時刻。上述方法,無需對電力系統進行仿真,且僅需較少的數據即可實現系統頻率最低信息的計算,提高系統頻率最低信息的計算效率以及便利性。