本技術(shù)涉及電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)，特別是涉及一種節(jié)點頻率變化率的確定方法及裝置、介質(zhì)、終端。

背景技術(shù)：

1、隨著高比例新能源及電力電子設(shè)備接入，以同步發(fā)電機為主導的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵础⒕W(wǎng)、荷、儲等環(huán)節(jié)高度電力電子化的新能源電力系統(tǒng)，簡稱“雙高電力系統(tǒng)”，即具有高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備的電力系統(tǒng)。為保障雙高電力系統(tǒng)的頻率安全，需要根據(jù)系統(tǒng)中的頻率變化特性進行系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是將擾動功率按同步功率系數(shù)分配到各同步發(fā)電機節(jié)點處，得到發(fā)電機機端的擾動功率值，再利用搖擺方程，根據(jù)已知的發(fā)電機端的擾動功率值以及發(fā)電機自身慣量求得發(fā)電機機端頻率變化率，以根據(jù)發(fā)電機機端頻率變化率進行系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。

3、然而，在雙高電力系統(tǒng)下，由于系統(tǒng)頻率動態(tài)特性發(fā)生變化，導致各節(jié)點的頻率動態(tài)特性異質(zhì)化明顯，僅根據(jù)發(fā)電機機端的頻率變化率以及擾動節(jié)點的頻率變化率進行的系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)，無法滿足雙高電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)需求，導致無法保證雙高電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率安全。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)提供一種節(jié)點頻率變化率的確定方法及裝置、介質(zhì)、終端，主要目的在于現(xiàn)有根據(jù)發(fā)電機機端的頻率變化率以及擾動節(jié)點的頻率變化率進行的系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)，無法滿足雙高電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)需求，導致無法保證雙高電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率安全的問題。

2、依據(jù)本技術(shù)一個方面，提供了一種節(jié)點頻率變化率的確定方法，包括：

3、當監(jiān)測到發(fā)電機機組線路中發(fā)生頻率擾動時，獲取擾動節(jié)點處的擾動節(jié)點電壓變化值及擾動節(jié)點電流變化值、所述發(fā)電機機組線路的阻抗分布參數(shù)、所述發(fā)電機機組線路中各個發(fā)電機的發(fā)電機慣量值、發(fā)電機之間的第一傳輸線路長度值；

4、根據(jù)目標節(jié)點處的支路電流變化值以及節(jié)點阻抗值、所述擾動節(jié)點電壓變化值，計算所述目標節(jié)點處的節(jié)點受擾動功率值，所述節(jié)點阻抗值是根據(jù)所述阻抗分布參數(shù)確定的，所述支路電流變化值是基于所述阻抗分布參數(shù)，將所述擾動節(jié)點電流變化值分配到所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路中得到的；

5、基于所述發(fā)電機機組線路的節(jié)點慣量分布模型，根據(jù)所述目標節(jié)點到各個所述發(fā)電機的第二傳輸線路長度值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點慣量值，所述節(jié)點慣量分布模型是根據(jù)各個所述發(fā)電機慣量值以及所述第一傳輸線路長度值預先構(gòu)建的；

6、根據(jù)所述節(jié)點受擾動功率值以及所述節(jié)點慣量值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率。

7、優(yōu)選的，根據(jù)目標節(jié)點處的支路電流變化值以及節(jié)點阻抗值、所述擾動節(jié)點電壓變化值，計算所述目標節(jié)點處的節(jié)點受擾動功率值，包括：

8、基于所述阻抗分布參數(shù)，將所述擾動節(jié)點電流變化值分配到所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路中，得到各個所述支路線路的支路電流變化值；

9、基于所述阻抗分布參數(shù)，獲取從所述擾動節(jié)點到所述目標節(jié)點之間所包含的各個阻抗值，將各個所述阻抗值的總和確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點阻抗值；

10、將所述節(jié)點阻抗值與所述目標節(jié)點所在支路線路的支路電流變化值之間的乘積確定為所述目標節(jié)點處的擾動功率傳播壓降值；

11、將所述擾動節(jié)點電壓變化值與所述擾動功率傳播壓降值之間的差值確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點電壓變化值；

12、將所述節(jié)點電壓變化值與所述支路電流變化值之間的乘積確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點受擾動功率值。

13、優(yōu)選的，所述基于所述阻抗分布參數(shù)，將所述擾動節(jié)點電流變化值分配到所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路中，得到各個所述支路線路的支路電流變化值，包括：

14、基于所述阻抗分布參數(shù)，計算所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路的支路阻抗值，并計算各個所述支路阻抗值占所述發(fā)電機機組線路的總阻抗值的比例；

15、逐一將各個所述支路線路作為目標支路線路；

16、將除所述目標支路線路外的其他支路線路所對應的比例之和與所述擾動節(jié)點電流變化值之間的乘積確定為所述目標支路線路的支路電流變化值；

17、得到各個支路線路的支路電流變化值。

18、優(yōu)選的，所述基于所述發(fā)電機機組線路的節(jié)點慣量分布模型，根據(jù)所述目標節(jié)點到各個所述發(fā)電機的第二傳輸線路長度值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點慣量值之前，所述方法還包括：

19、分別根據(jù)各個發(fā)電機的發(fā)電機慣量值以及第一傳輸線路長度值，基于高斯分布函數(shù)構(gòu)建對應的子節(jié)點慣量分布模型；

20、將處于運行狀態(tài)下的發(fā)電機的子節(jié)點慣量分布模型相加，得到所述發(fā)電機機組線路的節(jié)點慣量分布模型。

21、優(yōu)選的，所述根據(jù)所述節(jié)點受擾動功率值以及所述節(jié)點慣量值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率，包括：

22、將所述節(jié)點受擾動功率值與預設(shè)倍數(shù)的所述節(jié)點慣量值之間的商值，確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率。

23、優(yōu)選的，所述方法還包括：

24、在所述發(fā)電機機組線路中選取多個點位作為預設(shè)節(jié)點，并計算各個所述預設(shè)節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率；

25、根據(jù)各個所述節(jié)點頻率變化率對所述發(fā)電機機組線路進行系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。

26、優(yōu)選的，所述子節(jié)點慣量分布模型，表示為下述公式，

27、

28、其中，hm,i(xi)表示發(fā)電機gm的在節(jié)點xi處的節(jié)點慣量，am,i表示參數(shù)，hm表示發(fā)電機gm的發(fā)電機慣量值，cm,i表示第一傳輸線路長度值。

29、依據(jù)本技術(shù)另一個方面，提供了一種節(jié)點頻率變化率的確定裝置，包括：

30、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于當監(jiān)測到發(fā)電機機組線路中發(fā)生頻率擾動時，獲取擾動節(jié)點處的擾動節(jié)點電壓變化值及擾動節(jié)點電流變化值、所述發(fā)電機機組線路的阻抗分布參數(shù)、所述發(fā)電機機組線路中各個發(fā)電機的發(fā)電機慣量值、發(fā)電機之間的第一傳輸線路長度值；

31、節(jié)點受擾動功率值計算模塊，用于根據(jù)目標節(jié)點處的支路電流變化值以及節(jié)點阻抗值、所述擾動節(jié)點電壓變化值，計算所述目標節(jié)點處的節(jié)點受擾動功率值，所述節(jié)點阻抗值是根據(jù)所述阻抗分布參數(shù)確定的，所述支路電流變化值是基于所述阻抗分布參數(shù)，將所述擾動節(jié)點電流變化值分配到所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路中得到的；

32、節(jié)點慣量值確定模塊，用于基于所述發(fā)電機機組線路的節(jié)點慣量分布模型，根據(jù)所述目標節(jié)點到各個所述發(fā)電機的第二傳輸線路長度值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點慣量值，所述節(jié)點慣量分布模型是根據(jù)各個所述發(fā)電機慣量值以及所述第一傳輸線路長度值預先構(gòu)建的；

33、節(jié)點頻率變化率確定模塊，用于根據(jù)所述節(jié)點受擾動功率值以及所述節(jié)點慣量值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率。

34、優(yōu)選的，節(jié)點受擾動功率值計算模塊，用于：

35、基于所述阻抗分布參數(shù)，將所述擾動節(jié)點電流變化值分配到所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路中，得到各個所述支路線路的支路電流變化值；

36、基于所述阻抗分布參數(shù)，獲取從所述擾動節(jié)點到所述目標節(jié)點之間所包含的各個阻抗值，將各個所述阻抗值的總和確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點阻抗值；

37、將所述節(jié)點阻抗值與所述目標節(jié)點所在支路線路的支路電流變化值之間的乘積確定為所述目標節(jié)點處的擾動功率傳播壓降值；

38、將所述擾動節(jié)點電壓變化值與所述擾動功率傳播壓降值之間的差值確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點電壓變化值；

39、將所述節(jié)點電壓變化值與所述支路電流變化值之間的乘積確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點受擾動功率值。

40、優(yōu)選的，所述節(jié)點受擾動功率值計算模塊，還用于：

41、基于所述阻抗分布參數(shù)，計算所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路的支路阻抗值，并計算各個所述支路阻抗值占所述發(fā)電機機組線路的總阻抗值的比例；

42、逐一將各個所述支路線路作為目標支路線路；

43、將除所述目標支路線路外的其他支路線路所對應的比例之和與所述擾動節(jié)點電流變化值之間的乘積確定為所述目標支路線路的支路電流變化值；

44、得到各個支路線路的支路電流變化值。

45、優(yōu)選的，所述節(jié)點慣量值確定模塊之前，所述裝置還包括，節(jié)點慣量分布模型構(gòu)建模塊，用于：

46、分別根據(jù)各個發(fā)電機的發(fā)電機慣量值以及第一傳輸線路長度值，基于高斯分布函數(shù)構(gòu)建對應的子節(jié)點慣量分布模型；

47、將處于運行狀態(tài)下的發(fā)電機的子節(jié)點慣量分布模型相加，得到所述發(fā)電機機組線路的節(jié)點慣量分布模型。

48、優(yōu)選的，所述節(jié)點頻率變化率確定模塊，用于：

49、將所述節(jié)點受擾動功率值與預設(shè)倍數(shù)的所述節(jié)點慣量值之間的商值，確定為所述目標節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率。

50、優(yōu)選的，所述裝置還包括，頻率調(diào)節(jié)模塊，用于：

51、在所述發(fā)電機機組線路中選取多個點位作為預設(shè)節(jié)點，并計算各個所述預設(shè)節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率；

52、根據(jù)各個所述節(jié)點頻率變化率對所述發(fā)電機機組線路進行系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。

53、優(yōu)選的，所述子節(jié)點慣量分布模型，表示為下述公式，

54、

55、其中，hm,i(xi)表示發(fā)電機gm的在節(jié)點xi處的節(jié)點慣量，am,i表示參數(shù)，hm表示發(fā)電機gm的發(fā)電機慣量值，cm,i表示第一傳輸線路長度值。

56、根據(jù)本技術(shù)的又一方面，提供了一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)中存儲有至少一條可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令使處理器執(zhí)行如上述節(jié)點頻率變化率的確定方法對應的操作。

57、根據(jù)本技術(shù)的再一方面，提供了一種終端，包括：處理器、存儲器、通信接口和通信總線，所述處理器、所述存儲器和所述通信接口通過所述通信總線完成相互間的通信；

58、所述存儲器用于存放至少一條可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令使所述處理器執(zhí)行上述節(jié)點頻率變化率的確定方法對應的操作。

59、借由上述技術(shù)方案，本技術(shù)實施例提供的技術(shù)方案至少具有下列優(yōu)點：

60、本技術(shù)提供了一種節(jié)點頻率變化率的確定方法及裝置、介質(zhì)、終端，首先當監(jiān)測到發(fā)電機機組線路中發(fā)生頻率擾動時，獲取擾動節(jié)點處的擾動節(jié)點電壓變化值及擾動節(jié)點電流變化值、所述發(fā)電機機組線路的阻抗分布參數(shù)、所述發(fā)電機機組線路中各個發(fā)電機的發(fā)電機慣量值、發(fā)電機之間的第一傳輸線路長度值；其次，根據(jù)目標節(jié)點處的支路電流變化值以及節(jié)點阻抗值、所述擾動節(jié)點電壓變化值，計算所述目標節(jié)點處的節(jié)點受擾動功率值，所述節(jié)點阻抗值是根據(jù)所述阻抗分布參數(shù)確定的，所述支路電流變化值是基于所述阻抗分布參數(shù)，將所述擾動節(jié)點電流變化值分配到所述發(fā)電機機組線路所包含的各個支路線路中得到的；再次，基于所述發(fā)電機機組線路的節(jié)點慣量分布模型，根據(jù)所述目標節(jié)點到各個所述發(fā)電機的第二傳輸線路長度值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點慣量值，所述節(jié)點慣量分布模型是根據(jù)各個所述發(fā)電機慣量值以及所述第一傳輸線路長度值預先構(gòu)建的；最后，根據(jù)所述節(jié)點受擾動功率值以及所述節(jié)點慣量值，確定所述目標節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)實施例通過基于阻抗分布參數(shù)，將擾動節(jié)點電流變化值分配到各個支路線路中，得到支路電流變化值，并結(jié)合擾動節(jié)點電壓變化值計算各節(jié)點的節(jié)點受擾動功率值，由于充分考慮了擾動功率在線路上的損耗以及每個節(jié)點受到擾動影響的差異，更適用于雙高電力系統(tǒng)的特性；進一步的，利用預先建立的節(jié)點慣量分布模型計算節(jié)點慣量值，由于該模型描述的是線路中節(jié)點慣量值隨節(jié)點位置的分布情況，因此可以根據(jù)節(jié)點位置信息，得到任意節(jié)點的節(jié)點慣量值，進而得到任意節(jié)點處的節(jié)點頻率變化率，以滿足根據(jù)任意節(jié)點的節(jié)點頻率變化率進行系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的需求，滿足了雙高電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)需求，有效提高了雙高電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率安全。

61、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本技術(shù)的具體實施方式。