一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統及方法與流程

本發明涉及水電機組一次調頻
技術領域：
，特別是涉及一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統及方法。
背景技術：
：目前，在影響電能質量的因素中，電網頻率占主要部分。水電機組一次調頻是指當電網頻率發生波動時，調速系統根據電網頻率與額定頻率的頻率差自動調節導葉開度，改變機組出力來適應負荷變化。一次調頻服務作為基本輔助服務之一，是電網要求電廠必須提供的服務。若電廠因自身原因不能提供一次調頻服務或提供的一次調頻服務不達標就會被考核。根據考核的結果相應地扣減電廠發電量，最終影響其經濟效益。現有技術中對一次調頻動作后所貢獻電量的考核，是調度部門在電網頻率超出調頻死區范圍時記錄當下動作時間、電網實時頻率與電廠上送的水電機組的實際功率等數據，根據這些數據利用考核公式分別計算出機組的理論動作積分電量和實際動作積分電量，然后再根據實際動作積分電量以及理論動作積分電量判斷動作質量是否合格，并決定電廠是否要受到考核。實際動作積分電量計算如公式(1)所示：Qr=∫t0t0+Δt(Pa-P0)dt/3600---(1)]]>式中：Qr為實際動作積分電量(單位：kW·h)；t0為積分起始時間，即頻率偏差超過頻率死區的時刻(單位：s)；Δt為積分開始后的一次調頻過程持續時間(最長不超過60s，超過60s的以60s計算，單位：s)；Pa為機組實際出力(單位：kW)；P0為積分起始時間對應的機組出力(單位：kW)。理論動作積分電量計算如公式(2)所示：Qt=Pr×∫t0t0+ΔtΔf(3600×fr×4%)dt---(2)]]>式中：Qt為理論動作積分電量(單位：kW·h)；Pr為機組額定出力(單位：kW)；t0和Δt的意義與上述相同；Δf為頻率偏差；4％為機組的轉速不等率(永態轉差率)。其中，頻率偏差Δf的計算公式為：Δf=0-ef≤fr-fg≤effr-fg-efef<fr-fgfr-fg+effr-fg<-ef---(3)]]>式中：fg為水電機組的頻率(單位：Hz)；fr為電網額定頻率(單位：Hz)；ef為一次調頻死區(單位：Hz)。由公式(1)、(2)可知，實際動作積分電量是根據有功功率—時間關系曲線來計算，而理論動作積分電量是根據頻率—時間關系曲線來計算的。理論積分電量隨頻差實時改變，而水電機組調節系統滯后性較強，功率響應相對較慢，且由于水力慣性的原因，在調節初期會出現反調效應，都將致使相同時間段內實際動作積分電量較理論值偏小。極端情況下，當頻率擾動為一階躍量時，頻率—時間關系曲線為一條折線，而有功功率—時間關系曲線為一條曲線，如圖1所示，t0時刻頻率擾動-0.15Hz，機組頻差超出人工頻率死區，經短暫延時一次調頻開始動作，由于水力慣性的原因在導葉運動初期出現反調效應，如圖1(c)中t0-t1時段，此時機組為反方向出力響應，實際積分電量為負值。t1時刻之后，機組出力轉為正方向，實際積分電量逐漸變為正值。圖1(b)中陰影部分為理論動作積分電量，圖1(c)中陰影部分為實際動作積分電量，可以看出在計算過程中理論與實際值誤差較大。這說明用頻率—時間關系曲線來計算理論動作積分電量是不準確的。因此，如何提供一種準確度高的水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統及方法是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。技術實現要素：本發明的目的是提供一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統，依據水電機組的仿真模型得到水電機組的理論有功功率，并采用理論有功功率以及時間的關系得到理論動作積分電量，采用該方式得到的理論動作積分電量更加準確，另外，水輪機原動機模型在計算理論有功功率還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系，從而使得得到的理論動作積分電量更加準確；本發明的另一目的是提供一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算方法。為解決上述技術問題，本發明提供了一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統，包括：電子調節器模型，用于依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到所述水電機組的目標導葉開度信號，其中，所述頻率偏差為頻率給定信號減去所述水電機組的頻率得到的差值經過死區處理后得到的數值，所述有功功率偏差為給定理論有功功率減去所述水電機組的理論有功功率得到的差值；所述導葉開度偏差為給定導葉開度減去所述水電機組的導葉開度得到的差值；導葉執行機構模型，用于依據所述目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號；水輪機原動機模型，用于依據所述實際導葉開度信號得到理論有功功率；其中，所述水輪機原動機模型對應的傳遞函數關系為G1(s)+G2(s)，其中：Tw為水流慣性時間常數；G2(s)對應的方程為P＝aY3+bY2+cY+d，a、b、c以及d為常數；理論動作積分電量計算模塊，用于依據所述理論有功功率、所述理論有功功率對應的時間以及理論動作積分電量關系式得到水電機組一次調頻的理論動作積分電量，其中，所述理論動作積分電量關系式為：Qt=∫t0t0+Δt(Pt-P0)dt/3600;]]>其中，Qt為所述理論動作積分電量；t0為頻率偏差超過頻率死區的時刻；Δt為積分開始后的一次調頻過程持續時間，其中，Δt最長不超過60s，超過60s的以60s計算；Pt為所述理論有功功率；P0為t0對應的理論有功功率。優選地，所述電子調節器模型具體用于：接收頻率給定信號以及水電機組的頻率，對所述頻率給定信號與所述水電機組的頻率進行做差處理，并對得到的差值進行死區處理得到所述頻率偏差；對所述頻率偏差分別進行第一比例處理和第一微分處理，對應得到第一數值和第二數值；將有功功率偏差與功率調差系數進行相乘處理或者將導葉開度偏差與開度調差系數進行相乘處理，得到第三數值；將所述第三數值與所述頻率偏差做相加處理，對相加處理得到的結果進行第一積分處理，得到第四數值；對所述第一數值、所述第二數值以及所述第四數值做相加處理，得到第五數值；對所述第五數值進行第一限幅處理，得到所述目標導葉開度信號；所述第一比例處理對應的傳遞函數為Kp，所述第一微分處理對應的傳遞函數為所述第一積分處理對應的傳遞函數為其中，Kp為第一比例增益，KI為第一積分增益，KD為第一微分增益，T1V為第一微分時間常數。優選地，所述導葉執行機構模型具體用于：將所述目標導葉開度信號與當前實際導葉開度信號進行做差處理，并對得到的差值分別進行第二比例處理、第二積分處理以及第二微分處理，再將得到的三個數值進行第二限幅處理，并對第二限幅處理得到的結果進行積分，再對積分的結果進行第三限幅處理，得到所述實際導葉開度信號；其中，所述第二比例處理對應的傳遞函數為Kp'，所述第二積分處理對應的傳遞函數為所述第二微分處理對應的傳遞函數為KD'S，其中，所述Kp'為第二比例增益，KI'為第二積分增益，KD'為第二微分增益。為解決上述技術問題，本發明還提供了一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算方法，包括：電子調節器模型依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到所述水電機組的目標導葉開度信號，其中，所述頻率偏差為頻率給定信號減去所述水電機組的頻率得到的差值經過死區處理后得到的數值，所述有功功率偏差為給定理論有功功率減去所述水電機組的理論有功功率得到的差值；所述導葉開度偏差為給定導葉開度減去所述水電機組的導葉開度得到的差值；導葉執行機構模型依據所述目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號；水輪機原動機模型依據所述實際導葉開度信號得到理論有功功率；其中，所述水輪機原動機模型對應的傳遞函數關系為G1(s)+G2(s)，其中：Tw為水流慣性時間常數；G2(s)對應的方程為P＝aY3+bY2+cY+d，a、b、c以及d為常數；理論動作積分電量計算模塊依據所述理論有功功率、所述理論有功功率對應的時間以及理論動作積分電量關系式得到水電機組一次調頻的理論動作積分電量，其中，所述理論動作積分電量關系式為：Qt=∫t0t0+Δt(Pt-P0)dt/3600;]]>其中，Qt為所述理論動作積分電量；t0為頻率偏差超過頻率死區的時刻；Δt為積分開始后的一次調頻過程持續時間，其中，Δt最長不超過60s，超過60s的以60s計算；Pt為所述理論有功功率；P0為t0對應的理論有功功率。優選地，所述依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到所述水電機組的目標導葉開度信號的過程具體為：接收頻率給定信號以及水電機組的頻率，對所述頻率給定信號與所述水電機組的頻率進行做差處理，并對得到的差值進行死區處理得到所述頻率偏差；對所述頻率偏差分別進行第一比例處理和第一微分處理，對應得到第一數值和第二數值；將有功功率偏差與功率調差系數進行相乘處理或者將導葉開度偏差與開度調差系數進行相乘處理，得到第三數值；將所述第三數值與所述頻率偏差做相加處理，對相加處理得到的結果進行第一積分處理，得到第四數值；對所述第一數值、所述第二數值以及所述第四數值做相加處理，得到第五數值；對所述第五數值進行第一限幅處理，得到所述目標導葉開度信號；所述第一比例處理對應的傳遞函數為Kp，所述第一微分處理對應的傳遞函數為所述第一積分處理對應的傳遞函數為其中，Kp為第一比例增益，KI為第一積分增益，KD為第一微分增益，T1V為第一微分時間常數。優選地，所述依據所述目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號的過程具體為：將所述目標導葉開度信號與當前實際導葉開度信號進行做差處理，并對得到的差值分別進行第二比例處理、第二積分處理以及第二微分處理，再將得到的三個數值進行第二限幅處理，并對第二限幅處理得到的結果進行積分，再對積分的結果進行第三限幅處理，得到所述實際導葉開度信號；其中，所述第二比例處理對應的傳遞函數為Kp'，所述第二積分處理對應的傳遞函數為所述第二微分處理對應的傳遞函數為KD'S，其中，所述Kp'為第二比例增益，KI'為第二積分增益，KD'為第二微分增益。本發明提供了一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統及方法，包括電子調節器模型依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到水輪機組的目標導葉開度信號；導葉執行機構模型依據目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號；水輪機原動機模型依據實際導葉開度信號得到理論有功功率；其中，水輪機原動機模型不僅考慮了剛性水擊的影響，還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系；理論動作積分電量計算模塊依據理論有功功率、理論有功功率對應的時間以及理論動作積分電量關系式得到水電機組一次調頻的理論動作積分電量。可見，本發明依據水電機組的仿真模型得到水電機組的理論有功功率，并采用理論有功功率以及時間的關系得到理論動作積分電量，采用該方式得到的理論動作積分電量與實際動作積分電量更接近，也更加準確，另外，水輪機原動機模型在計算理論有功功率還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系，從而使得得到的理論動作積分電量更加準確。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對現有技術和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術中階躍擾動下理論動作積分電量與實際動作積分電量的對比圖；圖2為本發明提供的一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統的結構示意圖；圖3為本發明提供的一種電子調節器模型的框圖；圖4為本發明提供的一種導葉執行機構模型的框圖；圖5為本發明提供的一種水輪機原動機模型的框圖；圖6為本發明提供的一種混流式水輪機模型的框圖；圖7為本發明提供的一種基于水電機組仿真模型的水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統的框圖；圖8為采用現有技術中的方法計算理論動作積分電量與實際動作積分電量的計算示意圖；圖9為采用本發明提供的系統計算理論動作積分電量與實際動作積分電量的計算示意圖；圖10為本發明提供的一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算方法的過程的流程圖。具體實施方式本發明的核心是提供一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統，依據水電機組的仿真模型得到水電機組的理論有功功率，并采用理論有功功率以及時間的關系得到理論動作積分電量，采用該方式得到的理論動作積分電量更加準確，另外，水輪機原動機模型在計算理論有功功率還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系，從而使得得到的理論動作積分電量更加準確；本發明的另一核心是提供一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算方法。為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。請參照圖2，圖2為本發明提供的一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統的結構示意圖，該系統包括：電子調節器模型1，用于依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到水電機組的目標導葉開度信號，其中，頻率偏差為頻率給定信號減去水電機組的頻率得到的差值經過死區處理后得到的數值，有功功率偏差為給定理論有功功率減去水電機組的理論有功功率得到的差值；導葉開度偏差為給定導葉開度減去水電機組的導葉開度得到的差值；具體地，請參照圖3，圖3為本發明提供的一種電子調節器模型的框圖。作為優選地，電子調節器模型1具體用于：接收頻率給定信號以及水電機組的頻率，對頻率給定信號與水電機組的頻率進行做差處理，并對得到的差值進行死區處理得到頻率偏差；結合圖3可知，fd為轉速死區，且圖中的fc為頻率給定信號，當該模型對水電機組進行模擬時，fc等于電網額定頻率50Hz；fg為水電機組的頻率。對頻率偏差分別進行第一比例處理和第一微分處理，對應得到第一數值和第二數值；將有功功率偏差與功率調差系數進行相乘處理或者將導葉開度偏差與開度調差系數進行相乘處理，得到第三數值；Pg、Pc分別為水電機組的理論有功功率以及給定理論有功功率；Yg、Yc分別為水電機組的導葉開度以及給定導葉開度。其中，當選擇有功功率偏差參與調節時，則此時的bp為功率調差系數，當選擇導葉開度偏差殘余調節時，則此時的bp為開度調差系數，選擇了哪個參與調節，哪個與其系數的乘積作為第三數值。需要說明的是，這里的Pg也即下面提到的Pt，Yg也即下面提到的YPID。將第三數值與頻率偏差做相加處理，對相加處理得到的結果進行第一積分處理，得到第四數值；對第一數值、第二數值以及第四數值做相加處理，得到第五數值；對第五數值進行第一限幅處理，得到目標導葉開度信號；YPIDmax、YPIDmin分別為電子調節器模型1進行第一限幅處理的輸出上限、下限，圖中YPID即為目標導葉開度信號。第一比例處理對應的傳遞函數為Kp，第一微分處理對應的傳遞函數為第一積分處理對應的傳遞函數為其中，Kp為第一比例增益，KI為第一積分增益，KD為第一微分增益，T1V為第一微分時間常數。導葉執行機構模型2，用于依據目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號；具體地，請參照圖4，圖4為本發明提供的一種導葉執行機構模型的框圖。作為優選地，導葉執行機構模型2具體用于：將目標導葉開度信號與當前實際導葉開度信號進行做差處理，并對得到的差值分別進行第二比例處理、第二積分處理以及第二微分處理，再將得到的三個數值進行第二限幅處理，并對第二限幅處理得到的結果進行積分，再對積分的結果進行第三限幅處理，得到實際導葉開度信號；其中，第二比例處理對應的傳遞函數為Kp'，第二積分處理對應的傳遞函數為第二微分處理對應的傳遞函數為KD'S，其中，Kp'為第二比例增益，KI'為第二積分增益，KD'為第二微分增益。可以理解的是，這里的導葉執行機構模型2也可稱為電液伺服系統模型，該模型中的PID運算為水電機組調節系統副環PID控制環節。圖中，Y為實際導葉開度信號(也即接力器行程信號)，vmax為開啟速度限幅；vmin1、vmin2為關閉速度限幅(兩段關閉)；Ty為導葉主接力器的反應時間常數；Ymax、Ymin—導葉主接力器的最大行程、導葉主接力器的最小行程；Ydelay—導葉執行機構輸出的延遲時間(秒)。水輪機原動機模型3，用于依據實際導葉開度信號得到理論有功功率；其中，水輪機原動機模型3對應的傳遞函數關系為G1(s)+G2(s)，其中：Tw為水流慣性時間常數；G2(s)對應的方程為P＝aY3+bY2+cY+d，a、b、c以及d為常數；具體地，請參照圖5和圖6，其中，圖5為本發明提供的一種水輪機原動機模型的框圖，圖6為本發明提供的一種混流式水輪機模型的框圖。因為本發明想要通過水電機組的仿真模型對實際中的水電機組進行模擬，進而得到水電機組輸出的理論有功功率，因此，這里選用不僅考慮剛性水擊、還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系的理想水輪機原動機模型3。圖6中，q為流量相對偏差值，h為水頭相對偏差值，G1(S)為q到h的傳遞函數，eh和ey(也即G2(S))分別為水輪機轉矩(功率)對水頭和導葉接力器行程的傳遞系數，eqh和eqy分別為水輪機流量對水頭和導葉接力器行程的傳遞系數。另外，現有技術中常用的G2(s)對應的方程為P＝aY3+bY2+cY+d、也即理論有功功率與主接力器行程的擬合關系式(參數均已標么化)可以為：P＝-0.7269Y3+0.8581Y2+1.0536Y-0.1808還可以為：P＝-7.5728Y3+11.641Y2-3.2838Y+0.2382；還可以為：P＝-3.2377Y3+3.9267Y2+0.2278Y-0.1530。當然，這里的G2(s)對應的方程的具體形式根據實際情況來定，本發明在此不做特別的限定。理論動作積分電量計算模塊4，用于依據理論有功功率、理論有功功率對應的時間以及理論動作積分電量關系式得到水電機組一次調頻的理論動作積分電量，其中，理論動作積分電量關系式為：Qt=∫t0t0+Δt(Pt-P0)dt/3600;]]>其中，Qt為理論動作積分電量；t0為頻率偏差超過頻率死區的時刻；Δt為積分開始后的一次調頻過程持續時間，其中，Δt最長不超過60s，超過60s的以60s計算；Pt為理論有功功率；P0為t0對應的理論有功功率。綜上，請參照圖7，圖7為本發明提供的一種基于水電機組仿真模型的水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統的框圖。圖7為電子調節器模型1、導葉執行機構模型2與改進型水輪機原動機模型3所構成的水電機組調速系統仿真模型框圖，模型的輸入為頻率給定信號和模擬的機頻信號，經計算得出頻差，經頻率死區環節進行PID運算，再經PID輸出限幅環節輸出PID調節信號，輸入導葉實行機構中的副環PID環節，經副環PID輸出、導葉開啟、關閉限速環節，結合導葉接力器時間常數進行積分運算，經接力器限幅環節輸出導葉實際導葉開度信號，輸入改進型水輪機模型，最終計算出機組功率輸出。該模型符合實際且能準確仿真水電機組一次調頻的過程，得到與實測結果變化趨勢相近的有功功率仿真曲線。下面結合具體實例對采用本發明提供的系統產生的有益效果與現有技術進行比較：選定某水電廠1號機組一次調頻試驗及現場實測數據，根據頻率—時間數據可計算原有方法的理論動作積分電量，根據頻率擾動通過電子調節器模型1計算出PID控制輸出，經導葉執行機構模型2計算出機組導葉開度輸出，導葉開度Y輸入改進型水輪機模型，進行有功功率P信號的仿真，根據仿真出的有功功率曲線積分計算得出本發明所述的基于改進型水輪機模型的水電機組一次調頻理論動作電量值，并與由原有方法計算得出的理論動作電量值進行比較，計算結果如圖8-圖9所示，比較結果如表1所示，其中，圖8為采用現有技術中的方法計算理論動作積分電量與實際動作積分電量的計算示意圖，圖9為采用本發明提供的系統計算理論動作積分電量與實際動作積分電量的計算示意圖。圖8中，(a)為電網頻率隨時間變化曲線，電網頻率從初始值(50Hz)開始變化，當越過一次調頻死區fd時，機組一次調頻開始動作，有功功率P開始緩慢下降。(b)為根據頻率偏差按照公式得到的理論積分電量計算用功率隨頻率偏差變化的曲線，積分后即可得到理論動作積分電量值。(c)為實測的機組有功功率一次調頻響應過程，積分圖中曲線可得到實際動作積分電量值。假設一次調頻動作時間為Δt，則積分Δt秒得到的理論與實際積分電量值如圖中陰影所示。陰影部分①為一次調頻過程中(不超過60s)理論積分電量，陰影部分②為實際積分電量。圖9中，(a)為電網頻率隨時間變化曲線，電網頻率從初始值(50Hz)開始變化，當越過一次調頻死區fd時，機組一次調頻開始動作，一次調頻動作持續時間同樣為Δt，積分Δt秒可得到理論與實際動作積分電量值。此時的理論積分電量大小由仿真得出的有功功率P曲線進行積分，如圖(b)所示，圖中的陰影部分③為本發明的基于改進型水輪機模型的水電機組一次調頻理論動作積分電量值，(c)中陰影部分④為實際積分電量。表1動作積分電量統計比較結果由計算結果可看出，由現有技術中計算方法得到的理論動作積分電量與實際動作積分電量值的偏差比較大，而利用本發明提供的基于改進型水輪機模型的方式計算得出的理論動作積分電量相比原方法更接近實際積分電量值，說明此方法比原有積分計算公式有所改進。綜上所述：本發明所使用的原動機模型在理想水輪機模型的基礎上添加了實測的水輪機力矩對導葉開度的關系曲線，對原有結構進行了改進，使有功功率的仿真曲線與實測結果更加接近，提高仿真了的精度。另外，本發明所采用的一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統提高了計算的準確性，理論動作積分電量利用仿真得到的有功功率曲線來求取，使得理論值與實際動作積分電量值更接近。本發明提供了一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算系統，包括電子調節器模型依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到水輪機組的目標導葉開度信號；導葉執行機構模型依據目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號；水輪機原動機模型依據實際導葉開度信號得到理論有功功率；其中，水輪機原動機模型不僅考慮了剛性水擊的影響，還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系；理論動作積分電量計算模塊依據理論有功功率、理論有功功率對應的時間以及理論動作積分電量關系式得到水電機組一次調頻的理論動作積分電量。可見，本發明依據水電機組的仿真模型得到水電機組的理論有功功率，并采用理論有功功率以及時間的關系得到理論動作積分電量，采用該方式得到的理論動作積分電量與實際動作積分電量更接近，也更加準確，另外，水輪機原動機模型在計算理論有功功率還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系，從而使得得到的理論動作積分電量更加準確。請參照圖10，圖10為本發明提供的一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算方法的過程的流程圖，該方法包括：步驟S101：電子調節器模型依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到水電機組的目標導葉開度信號，其中，頻率偏差為頻率給定信號減去水電機組的頻率得到的差值經過死區處理后得到的數值，有功功率偏差為給定理論有功功率減去水電機組的理論有功功率得到的差值；導葉開度偏差為給定導葉開度減去水電機組的導葉開度得到的差值；作為優選地，依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到水電機組的目標導葉開度信號的過程具體為：接收頻率給定信號以及水電機組的頻率，對頻率給定信號與水電機組的頻率進行做差處理，并對得到的差值進行死區處理得到頻率偏差；對頻率偏差分別進行第一比例處理和第一微分處理，對應得到第一數值和第二數值；將有功功率偏差與功率調差系數進行相乘處理或者將導葉開度偏差與開度調差系數進行相乘處理，得到第三數值；將第三數值與頻率偏差做相加處理，對相加處理得到的結果進行第一積分處理，得到第四數值；對第一數值、第二數值以及第四數值做相加處理，得到第五數值；對第五數值進行第一限幅處理，得到目標導葉開度信號；第一比例處理對應的傳遞函數為Kp，第一微分處理對應的傳遞函數為第一積分處理對應的傳遞函數為其中，Kp為第一比例增益，KI為第一積分增益，KD為第一微分增益，T1V為第一微分時間常數。步驟S102：導葉執行機構模型依據目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號；作為優選地，依據目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號的過程具體為：將目標導葉開度信號與當前實際導葉開度信號進行做差處理，并對得到的差值分別進行第二比例處理、第二積分處理以及第二微分處理，再將得到的三個數值進行第二限幅處理，并對第二限幅處理得到的結果進行積分，再對積分的結果進行第三限幅處理，得到實際導葉開度信號；其中，第二比例處理對應的傳遞函數為Kp'，第二積分處理對應的傳遞函數為第二微分處理對應的傳遞函數為KD'S，其中，Kp'為第二比例增益，KI'為第二積分增益，KD'為第二微分增益。步驟S103：水輪機原動機模型依據實際導葉開度信號得到理論有功功率；其中，水輪機原動機模型對應的傳遞函數關系為G1(s)+G2(s)，其中：Tw為水流慣性時間常數；G2(s)對應的方程為P＝aY3+bY2+cY+d，a、b、c以及d為常數；步驟S104：理論動作積分電量計算模塊依據理論有功功率、理論有功功率對應的時間以及理論動作積分電量關系式得到水電機組一次調頻的理論動作積分電量，其中，理論動作積分電量關系式為：Qt=∫t0t0+Δt(Pt-P0)dt/3600;]]>其中，Qt為理論動作積分電量；t0為頻率偏差超過頻率死區的時刻；Δt為積分開始后的一次調頻過程持續時間，其中，Δt最長不超過60s，超過60s的以60s計算；Pt為理論有功功率；P0為t0對應的理論有功功率。對于本發明提供的一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算方法的介紹，請參照上述系統實施例，本發明在此不再贅述。本發明提供了一種水電機組一次調頻理論動作電量的計算方法，包括電子調節器模型依據頻率偏差以及有功功率偏差或者導葉開度偏差得到水輪機組的目標導葉開度信號；導葉執行機構模型依據目標導葉開度信號得到實際導葉開度信號；水輪機原動機模型依據實際導葉開度信號得到理論有功功率；其中，水輪機原動機模型不僅考慮了剛性水擊的影響，還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系；理論動作積分電量計算模塊依據理論有功功率、理論有功功率對應的時間以及理論動作積分電量關系式得到水電機組一次調頻的理論動作積分電量。可見，本發明依據水電機組的仿真模型得到水電機組的理論有功功率，并采用理論有功功率以及時間的關系得到理論動作積分電量，采用該方式得到的理論動作積分電量與實際動作積分電量更接近，也更加準確，另外，水輪機原動機模型在計算理論有功功率還考慮了理論有功功率與導葉開度之間的對應關系，從而使得得到的理論動作積分電量更加準確。需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。當前第1頁1 2 3