(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111566050.2 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区北农路2号 (72)发明人 王程　杨牧青　毕天姝　胥国毅　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 代理人 陈波 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H02J 3/48(2006.01) H02J 3/40(2006.01) G06F 119/06(2020.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 一种考虑调速器强化型死区的同步机系统 频率响应解析计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑调速器强化型死区 的频率响应解析计算方法， 包括： 获知全网同步 机包括死区、 惯量、 调差系数、 再热时间常数这些 调频参数； 根据全网中各个同步机的装机容量对 所述调频参数进行等效 聚合得到单机等值模型； 在所述单机等值模型的基础上， 考虑调速器强化 型死区的影 响， 通过分段线性化方法得到惯性中 心频率的分段传递函数， 通过 非零初始状态分析 法对该分段传递函数进行拉普拉斯反变换得到 全网惯性中心的频率响应分段时域解析模型。 本 发明能更准确的解析计算全网惯性中心的频率 响应， 同时使得其计算效果更贴近真实电网， 从 而更好地为电网制定日前调度计划服 务。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 114398761 A 2022.04.26 CN 114398761 A 1.一种考虑调速器强化型死区的同步机系统频率响应解析计算方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： 步骤1、 在适用调速器强化型死 区的频率响应解析计算之前， 通过PMU装置量测计算， 获 知全网同步机的关键调频参 数， 包括所述全网同步机中各同步机的调速器死区Δωdz、 惯量 H、 调差系数R、 再热时间常数TR、 高压涡轮功率分数FH、 阻尼系数ξ、 机械增益系数Km和扰动功 率PStep； 步骤2、 根据所述全网 同步机中各同步机的装机容量和系统总容量整定机械增益系数， 利用整定后的各同步机的机械增益系数Km， 整定惯量H、 调差系数R、 再热时间常数TR、 高压涡 轮功率分数 FH， 最后对所述关键调频参数进行聚合得到单机等 值模型； 步骤3、 根据所述单机等值模型进行结构图化简， 考虑调速器强化型死区的影响， 通过 分段线性 化的方法得到惯性中心频率的分段传递 函数； 步骤4、 对调速器介入之后的第 二段传递函数利用非零初始状态分析法， 得到全 网惯性 中心的频率响应分段时域 解析模型。 2.根据权利要求1所述的一种考虑调速器强化型死区的同步机系统频率响应解析计算 方法， 其特征在于， 步骤4进一步包括： 通过非零初始状态分析法对步骤3中所得到的惯 性中 心频率的分段传递函数进 行拉普拉斯反变换， 从而得到全网惯性中心的频率响应分段时域 解析模型。 3.根据权利要求1所述的一种考虑调速器强化型死区的同步机系统频率响应解析计算 方法， 其特征在于， 步骤1中所述 获知全网同步机的关键调频参数是根据全网同步机的的运 行要求， 由人机界面获取。 4.根据权利要求1所述的一种考虑调速器强化型死区的同步机系统频率响应解析计算 方法， 其特 征在于， 所述 步骤2中， 整定后各同步机的机 械增益系数 Kmg由式(1)计算： 其中， Sg为各同步机的装机容 量； 所述单机等 值模型的等效调频参数由式(2) ‑(6)计算： 其中， Rg、 FHg、 TRg、 Hg分别为同步机整定后的调差系数、 高压涡轮功率分数、 再热时间常 数、 惯量， λg为辅助计算的中间变量。 5.根据权利要求1所述的一种考虑调速器强化型死区的同步机系统频率响应解析计算权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114398761 A 2方法， 其特征在于， 步骤3中所述通过分段线性化的方法得到惯性中心频率的分段传递函数 表示为如式(7)所示： 其中， tdz、 R、 FH、 TR、 H、 Km、 PStep分别为所述单机等值模型的跨越调速器死区的时刻、 调差 系数、 高压涡轮功率分数、 再热时间常数、 惯量、 机械增益系数、 不平衡功率， ξ为阻尼比， ωn 为二阶模型的自然频率。 6.根据权利要求1或2所述的一种考虑调速器强化型死区的同步机系统频率响应解析 计算方法， 其特征在于， 步骤4中得到全网惯性中心的频率响应 分段时域解析模 型的推导过 程如式(8)所示： 其中， Δω(0)、 R、 FH、 TR、 H、 Km、 PStep分别为所述单机等值模型的零初 始状态转速偏差、 调 差系数、 高压涡轮功率分数、 再热时间常数、 惯量、 机械增益系数、 不平衡功率， ξ为阻尼比， ωn为二阶模型的自然频率， s为拉普拉斯 算子， D为同步机阻尼系数。 将式(8)转 化到时域模型， 表示 为如式(9)所示： 将式(9)提取公因式并合并同类项化简为如式(10)所示： 从而得到全网惯性中心的频率响应分段时域 解析模型如式(1 1)‑(14)所示： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114398761 A 3