(19)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 202111601489.4 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 李霞林　王洵阳　郭力　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 程毓英 (51)Int.Cl. H02J 3/48(2006.01) H02J 3/24(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于断面数据的区域等效惯量与一次调频 参数估计方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于断面数据的区域等效 惯量与一次调频参数估计方法， 对于交流同步互 联系统中某待估计区域， 将其等值为一台同步机 组， 区域等效惯量与一次调频参数估计方法， 包 括区域等值机组惯量估计、 调速率估计和其他一 次频率控制参数估计三部分； 区域等值机组惯量 估计的方法如下： 通过就地量测联络线上待估计 区域侧的三相电压电流， 计算联络功率； 通过对 待估计区域侧的三相电压进行锁相获得区域频 率； 定义惯 量响应阶段为扰动开始至频率跌落至 最低点的时间段， 通过最优化方法， 利用惯量响 应阶段的联络功率数据和频率数据对区域等值 同步机组惯量进行估计。 调速率估计： 通过受扰 后的联络功率和区域频率的稳态变化量， 进行等 值机组调速率的估计 。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114498770 A 2022.05.13 CN 114498770 A 1.一种基于断面数据的区域等效惯量与一次调频参数估计方法， 对于交流同步互联系 统中某个待估计区域， 将其等值为一台同步机组， 外界发生扰动后区域频率关于传输功率 的响应如下式所示： 其中， Δω和ΔPtrans分别为该待估计区域频率和传输功率的变化量， H为该待估计区域 等值机组惯量， R为调速率， TG为调速器的延时时间常数， FHP、 TRH、 TCH为反映涡轮机特性的参 数： TCH为气室时间常数， TRH为再热器时间常数， FHP为高压涡轮系数； 所述的区域等效惯量与一 次调频参数估计方法， 包括区域等值机组惯量H估计、 调速率 R估计和其 他一次频率控制参数TG,FHP,TRH,TCH估计三部分： 第一部分， 区域 等值机组惯量H估计： (1)通过就 地量测联络线上待估计区域侧的三相电压电流， 计算联络功率； (2)通过对待估计区域侧的三相电压进行锁相获得区域频率； (3)定义惯量响应阶段为扰动开始至频率跌落至最低 点的时间段， 通过最优化方法， 利 用惯量响应阶段的联络功率数据和频率数据对区域等值同步机组惯量H进行估计， 此优化 问题的目标函数为： 其中， m为惯量响应阶段的频率采样数据总数， ΔωIR,i为惯量响应阶段频率量测数据， 是由惯量响应阶段估计模型获得的频率曲线各数据点， ΔωIR是所有ΔωIR,i组成的 集合， 是所有 组成的集 合， 惯量响应阶段估计模型如下 所示： 式中， ΔPtrans,IR为惯量响应阶段的传输功率数据， Hest为区域等值机组惯量估计值。 第二部分， 调速率R估计： 通过受扰后的联络功率和区域频率的稳态变化量， 进行等值 机组调速率R的估计， 表达式为： Rest＝‑Δω(∞)/ΔPtrans(∞) 式中Δω(∞)为区域频率的稳态偏差， ΔPtrans(∞)为传输功率的稳态变化量， Rest为区 域等值机组调速率估计值。 第三部分， 其他一次调频参数估计： 基于区域等值机组惯量估计值Hest与区域等值机组 调速率估计值Rest， 根据包括惯量响应阶段和一次调频 阶段在内的全阶段频率响应的传输 功率和区域频率， 通过最优化方法辨识一次频率控制参数TG,FHP,TRH,TCH。 2.根据权利要求1所述的区域等效惯量与一 次调频参数估计方法， 其特征在于， 第 三部 分的方法为： 设TG,est为调速器的延时时间常数估计值， TCH,est为气室时间常数估计值， TRH,est为再热 器时间常数估计值， FHP,est为高压涡轮系数估计值， 通过最优化方法辨识一次频率控制参数 TG,FHP,TRH,TCH， 此优化问题的目标函数为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114498770 A 2其中， ΔωFR,i为实验频率曲线各数据点， 是全响应阶段估计模型频率曲线各数据 点， ΔωFR是所有ΔωFR,i组成的集 合， 是所有 组成的集合， n为全响应阶段 频率数 据的总数， 全响应阶段估计模型为： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114498770 A 3