火电厂给水系统功频约束对电力系统频率特性的影响

谢宇峥; 李常刚; 张恒旭; 麻常辉

doi:10.7500/AEPS20200701005

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

火电厂给水系统功频约束对电力系统频率特性的影响

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 火电厂给水系统功频约束对电力系统频率特性的影响
- Impact of Power-Frequency Constraint of Feedwater System in Thermal Power Plant on Frequency Characteristics of Power System
- 电力系统自动化-方正平台 2021年45卷第7期页码：132-139
- 作者机构：
  
  1.电网智能化调度与控制教育部重点实验室（山东大学），山东省济南市 250061
  2.国网山东省电力公司电力科学研究院，山东省济南市 250003
- 作者简介：
  
  谢宇峥(1991—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力系统稳定分析与控制。E-mail：xieyuzheng2014@163.com
  李常刚(1984—)，男，通信作者，博士，副研究员，硕士生导师，主要研究方向：电力系统运行与控制。E-mail：lichgang@sdu.edu.cn
  张恒旭(1975—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统稳定分析与控制、电力系统监测、电力系统数值仿真。E-mail：zhanghx@sdu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51477092)
- DOI：10.7500/AEPS20200701005
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-07-01，
  
  修回日期：2020-10-17，
  
  网络出版日期：2020-12-08，
  
  纸质出版日期：2021-04-10
- 稿件说明：
移动端阅览
谢宇峥,李常刚,张恒旭等.火电厂给水系统功频约束对电力系统频率特性的影响[J].电力系统自动化,2021,45(7):132-139.

XIE Yuzheng,LI Changgang,ZHANG Hengxu,et al.Impact of Power-Frequency Constraint of Feedwater System in Thermal Power Plant on Frequency Characteristics of Power System[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(7):132-139.
谢宇峥,李常刚,张恒旭等.火电厂给水系统功频约束对电力系统频率特性的影响[J].电力系统自动化,2021,45(7):132-139. DOI： 10.7500/AEPS20200701005.

XIE Yuzheng,LI Changgang,ZHANG Hengxu,et al.Impact of Power-Frequency Constraint of Feedwater System in Thermal Power Plant on Frequency Characteristics of Power System[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(7):132-139. DOI： 10.7500/AEPS20200701005.

摘要

精细的系统频率响应模型是准确分析电力系统频率特性的基础，现有的频率响应模型未考虑大频率偏移下火电厂给水系统功频特性及其约束对系统频率特性的影响，难以准确分析严重频率偏移下的电力系统频率特性。给水系统出力变化影响机组出力，对机组的安全稳定运行起着重要作用。首先，分析了给水系统的功频特性；然后，建立了考虑给水系统的频率响应扩展模型，在更大频率偏移范围内分析了给水系统功频约束对机组静态功频特性的影响，发现机组出力随频率降低先增加后减小；最后，基于PSS/E开发了扩展频率动态仿真分析工具，并通过39节点算例分析了不同扰动下给水系统功频约束对电力系统静态功频特性和频率响应特性的影响。

Abstract

A detailed system frequency response model is the basis for accurately analyzing frequency characteristics of the power system. The existing frequency response models do not consider the impacts of the power-frequency characteristics of the feedwater system in the thermal power plant and its power-frequency constraints on the system frequency characteristics under large frequency deviation. It is difficult to accurately analyze power system frequency characteristics under severe frequency deviations. The output change of the feedwater system affects the output of the unit

which plays an important role in the safe and stable operation of the unit. Firstly

the power-frequency characteristics of the feedwater system are analyzed. Then an extended frequency response model considering the feedwater system is constructed. The impacts of the power frequency constraints of the feedwater system on the static power-frequency characteristics of generating units are analyzed within the larger frequency deviation range and it is found that the generator output increases first and then decreases with frequency declining. Finally

the extended frequency dynamic simulation and analysis tool is developed based on the PSS/E. The impacts of power-frequency constraints of the feedwater system on the power system static power-frequency characteristics and frequency response characteristics are analyzed under different disturbances in the 39-bus system.

关键词

Keywords

references

许涛，励刚，于钊，等 . 多直流馈入受端电网频率紧急协调控制系统设计与应用［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 8 ）： 98 - 104 .

XU Tao ， LI Gang ， YU Zhao ， et al . Design and application of emergency coordination control system for multi-infeed HVDC receiving system coping with frequency stability problem ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 8 ）： 98 - 104 .

李世春，吕翔生，钟浩，等 . 大规模双馈风电机组参与调频的电网自适应低频减载策略［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 15 ）： 109 - 120 .

LI Shichun ， LYU Xiangsheng ， ZHONG Hao ， et al . Adaptive under-frequency load shedding strategy of power grid with large-scale DFIG wind turbines participating in frequency regulation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 15 ）： 109 - 120 .

HU Jiabing ， SUN Li ， YUAN Xiaoming ， et al . Modeling of type 3 wind turbines with d f /d t inertia control for system frequency response study ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 32 （ 4 ）： 2799 - 2809 .

陶仁峰，李凤婷，李燕青，等 . 基于系统频率响应特征的电网广义旋转备用优化配置［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 9 ）： 82 - 91 .

TAO Renfeng ， LI Fengting ， LI Yanqing ， et al . Optimal configuration of generalized spinning reverse for power grid based on characteristics of system frequency response ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 9 ）： 82 - 91 .

OBAID Z A ， CIPCIGAN M ， ABRAHIM L ， et al . Frequency control of future power systems： reviewing and evaluating challenges and new control methods ［J］. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy ， 2019 ， 7 （ 1 ）： 9 - 25 .

邵瑶，汤涌，易俊，等 . 土耳其“3·31”大停电事故分析及启示［J］. 电力系统自动化， 2016 ， 40 （ 23 ）： 9 - 14 .

SHAO Yao ， TANG Yong ， YI Jun ， et al . Analysis and lessons of blackout in Turkey power grid on March 31， 2015 ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 （ 23 ）： 9 - 14 .

曾辉，孙峰，李铁，等 . 澳大利亚“9·28”大停电事故分析及对中国启示［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 13 ）： 1 - 6 .

ZENG Hui ， SUN Feng ， LI Tie ， et al . Analysis of “9·28” blackout in South Australia and its enlightenment to China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 13 ）： 1 - 6 .

孙华东，许涛，郭强，等 . 英国“8·9”大停电事故分析及对中国电网的启示［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 21 ）： 6183 - 6191 .

SUN Huadong ， XU Tao ， GUO Qiang ， et al ． Blackout in Great Britain power grid on August 9th， 2019 and its enlightenment to power grid in China ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 21 ）： 6183 - 6191 .

PTI Inc . PSS/E program application manual （V 33 . 5）［M］. Siemens Power Transmission & Distribution Inc. ， 2013 .

PADRON S ， HERNANDEZ M ， FALCON A . Reducing under-frequency load shedding in isolated power system using neural networks. Gran Canaria： a case study ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2016 ， 31 （ 1 ）： 63 - 71 .

SHI Qingxin ， LI Fangxing ， CUI Hantao . Analytical method to aggregate multi-machine SFR model with applications in power system dynamic studies ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2018 ， 33 （ 6 ）： 6355 - 6367 .

ANDERSON P M ， MIRHEYDAR M . A low-order system frequency response model ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 1990 ， 5 （ 3 ）： 720 - 729 .

汤涌，宋新立，刘文焯，等 . 电力系统全过程动态仿真中的长过程动态模型——电力系统全过程动态仿真软件开发之三［J］. 电网技术， 2002 ， 26 （ 11 ）： 20 - 25 .

TANG Yong ， SONG Xinli ， LIU Wenzhuo ， et al . Power system full dynamic simulation： Part Ⅲ long term dynamic models ［J］. Power System Technology ， 2002 ， 26 （ 11 ）： 20 - 25 .

仉怡超，闻达，王晓茹，等 . 基于深度置信网络的电力系统扰动后频率曲线预测［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 17 ）： 5095 - 5104 .

ZHANG Yichao ， WEN Da ， WANG Xiaoru ， et al . A method of frequency curve prediction based on deep belief network of post-disturbance power system ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 17 ）： 5095 - 5104 .

SHEKARI T ， AMINIFAR F ， SANAYE-PASAND M . An analytical adaptive load shedding scheme against severe combinational disturbances ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2016 ， 31 （ 5 ）： 4135 - 4143 .

CHAN M L ， DUNLOP R D ， SCHWEPPE F . Dynamic equivalents for average system frequency behaviour following major disturbances ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 1972 ， 91 （ 4 ）： 1637 - 1642 .

李兆伟，吴雪莲，庄侃沁，等 .“ 9·19”锦苏直流双极闭锁事故华东电网频率特性分析及思考［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 7 ）： 149 - 155 .

LI Zhaowei ， WU Xuelian ， ZHUANG Kanqin ， et al . Analysis and reflection on frequency characteristics of East China grid after bipolar locking of “9·19” Jinping-Sunan DC transmission line ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 7 ）： 149 - 155 .

KUNDUR P . Power system stability and control ［M］. New York ， USA： McGraw-Hill ， 1994 .

刘克天，王晓茹 . 电厂锅炉及辅机对电力系统动态频率影响的仿真研究［J］. 电力系统保护与控制， 2014 ， 42 （ 13 ）： 53 - 58 .

LIU Ketian ， WANG Xiaoru . Simulation study of influences of power plant’s boiler and auxiliaries on power system dynamic frequency ［J］. Power System Protection and Control ， 2014 ， 42 （ 13 ）： 53 - 58 .

FLYNN D . Thermal power plant simulation and control ［M］. London ， UK： The Institution of Electrical Engineering ， 2000 .

Working Group on Prime Mover and Energy Supply Models for System Dynamic Performance Studies . Dynamic models for combined cycle plants in power system studies ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 1994 ， 9 （ 3 ）： 1698 - 1708 .

蔡邠 . 电力系统频率［M］. 北京：中国电力出版社， 1998 .

CAI Bin . Power system frequency ［M］. Beijing ： China Electric Power Press ， 1998 .

刘维烈 . 电力系统调频与自动发电控制［M］. 北京：中国电力出版社， 2006 .

LIU Weilie . Power system frequency regulation and automatic generation control ［M］. Beijing ： China Electric Power Press ， 2006 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

新能源一次调频死区影响机理建模及系数修正策略