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龙图腾网恭喜国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院;大连理工大学;国家电网有限公司申请的专利一种面向随机生产模拟需求的系统频率最低点预测模型构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114021786B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-02-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111238972.0，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种面向随机生产模拟需求的系统频率最低点预测模型构建方法是由李卫东;李梓锋;张娜;张明理;徐熙林;潘霄;李铁;高靖;杨博;赵琳;李芳;满林坤;王义贺;王忠辉;李金起;刘禹彤;杨朔;刘凯;王宗元设计研发完成，并于2021-10-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向随机生产模拟需求的系统频率最低点预测模型构建方法在说明书摘要公布了：一种面向随机生产模拟需求的系统频率最低点预测模型构建方法，应用于在快速频率响应备用规划问题中。首先以火电多机聚合方法为基础，通过水电与燃气机组的拓展，实现多类型机组参数聚合，建立了一种频率响应多资源的系统频率动态过程分析模型；以机组调速器特性表征机组频率动态变化过程，实现模型由高阶到低阶的实用性化简解析；以系统工况为零状态输入，完成由默认系统稳态到计及元件初始状态的频率动态追踪，以避免对稳定形势的误判进而更好地保障系统运行安全。本发明通过解析化简以及考虑元件初始运行状态，所建模型可兼顾计算精度与计算速度，适用于快速频率响应备用规划问题。

本发明授权一种面向随机生产模拟需求的系统频率最低点预测模型构建方法在权利要求书中公布了：1.一种面向随机生产模拟需求的系统频率最低点预测模型构建方法，其特征在于，所述模型构建方法包括以下步骤：步骤1：频率响应模型参数聚合采用基于“加权平均”的聚合系统频率响应求取方法构建多资源系统频率响应模型；多机水电ASFR模型调差系数1Rh定义为： 其中，1Rhi为第i台机组调差系数，Khi为第i台机组的单机容量占比，N为在线机组总台数，khi为第i台机组等效增益参数；单机支路的标准化增益λhi为： 其中，各机组标准化增益之和符合下式： 模型聚合时间常数定义为： 式中：Y代表模型时间常数合集，Tw代表水电机组惯性时间常数，Ty代表接力器响应时间常数，TRS代表调速器复位时间，TRH代表调速器暂态下垂时间常数，Yi代表第i台机组集合中某一类时间常数值；燃气轮机组聚合过程及方法同上所述；步骤2：构建低阶频率响应模型将水、火、燃气机组均通过调速器特性拟合，并基于最小二乘法对拟合参数求解，实现机组性能的一阶惯性表征，另外采用一阶惯性环节表征储能机组参与调频，得到以调速器特性表征的MR-SFR开环结构，其中ΔPGi代表各资源类型机组的有功功率，其计算方式的复频域表达如下： 式中：Ki为同一类资源拟合后的功频静特性系数；Ti为同一类资源拟合后的响应时间常数；Δf为系统整体出现的频率偏移量，s为复频域表达式的复频率自变量；发生功率扰动后系统频率变化规律符合下式： 式中，Δft为微分后的频率近似表达式；H为惯性时间常数；ΔPL为系统的负荷扰动量；mΔf为系统遭受功率扰动后频率初始衰减斜率；将式6带入5中并采用Laplace逆变换得到系统输出有功功率ΔPG时域表达式，其中e为自然指数： 结合以调速器特性表征的MR-SFR开环结构可得到系统遭受功率扰动后的SFR时域表达式： 步骤3：构建全响应模型基于步骤1中式5的发电机组的输出功率方程，采用Laplace逆变换得到： 对式9进行从时域到复频域的变换过程中若计及系统原动机能量初始状态PGi0-，得到新的各资源类型机组的有功功率ΔPGi复频域表达式： 转子运动方程为： 式中，ΔPa为加速功率即机械功率与负载功率之差；D为系统阻尼系数；分析频率分量需要对式11进行Laplace逆变换得到： 对式12进行从时域到复频域的变换过程中若计及系统转子动能的初始状态，即考虑Δf0-，得到新的Δf复频域表达式： 依据叠加定理，全响应模型由功率分量和频率分量初始状态PGi0-、Δf0-引发的零输入响应以及由功率分量和频率分量外部激励ΔPL、Δf引发的零状态响应这两部分构成，结合步骤2中得到的调速器特性表征的MR-SFR开环结构，能够得到基于一阶惯性环节描述的系统全响应开环结构；通过式9、12描述全响应模型中的零状态响应分量的时域解析式，针对MR-SFR零输入响应分量的解析求取，在求取过程中忽略负荷阻尼对系统频率的影响；仅计及PGi0-根据全响应过程可得复频域表达式： 通过Laplace逆变换可得仅考虑系统原动机能量初始状态PGi0-的零输入响应时域表达式： 当仅计及Δf0-的影响时，根据全响应过程可得复频域表达式： 通过Laplace逆变换可得仅考虑系统转子动能初始状态Δf0-的零输入响应时域表达： 将式15与式17叠加后得到考虑系统能量初始状态的零输入时域解析式: 将式8的零状态时域解析与式18叠加后得到系统全响应时域解析式: 步骤4：计算系统频率最低点令第i台机组调速器拟合参数第i台机组全响应分量参数设t＝tmin时系统频率达到最低点，则式19为： 则有： 当式21中的PGi0-、Δf0-均为0时，tmin的表达式为： 上述等式即为不考虑初始状态时的达到最小频率的时间；其中，δt为单位冲激函数，故该分量在t0时取值为零，即tmin与Δf0-项无关，tmin只与PGi0-和机组本身特性有关；其中，Ci、Bi、tmin均为待求量，建立2N+1次方程组求解： 对等式19两端进行积分，得到Δf的全响应模型时域表达式： 将式6带入上式可得： 将方程组求解结果tmin代入式20，得到系统的最大频率偏差Δfmax，计算系统遭受功率扰动后的频率最低点有名值fmin；fmin＝f0-fB·Δfmax26其中，f0表示系统受到干扰前的初始频率，fB表示系统的基准频率；以上等式中均认为冲击时刻为0，对于系统负荷侧响应以及连续扰动的刻画，全响应表达式可改写为距离首次扰动发生t0后的频率响应过程： 步骤5：基于上述4个步骤，得到面向随机生产模拟需求的系统频率最低点预测模型，能够面向随机生产模拟过程提供频率动态追踪手段以及事故恶劣程度评估依据，把握系统频率响应特性。

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