CN112270088B - 集群水轮发电机组仿真模型及其建模方法 - Google Patents

Abstract

集群水轮发电机组仿真模型及其建模方法，包括等效调速器模型、等效水轮机模型、等效引水系统模型和等效发电机模型，将电力系统内具有相似特性的多台水电机组用等效集群水轮发电机组仿真模型代替，用等效集群水轮发电机组仿真模型与电网或负荷仿真模型连接构成电力系统整体仿真模型，系统中的大量水电机组简化为一系列等效水电机组模型，再将上述等效水电机组模型与电网模型和负荷模型综合构成电力系统整体模型，便可进行系统仿真计算，系统中的大量水电机组简化为一系列等效水电机组模型，能够在保证精确度的基础上大幅减小仿真计算的运算量。

Description

集群水轮发电机组仿真模型及其建模方法

技术领域

本发明涉及数学建模领域，具体涉及一种集群水轮发电机组仿真模型及其建模方法。

背景技术

为保障能源供应，我国近年来大力开发水电能源。大量水电站的建设使得我国十三大水电基地出现了大规模的水电机组集群。这些集群水电机组的出现使得水电能源在当地电力系统中占据的地位和以前大不相同。与此同时，随着电力系统逐渐由交流大电网转变为区域电网异步互联，以及新能源机组、直流输电线路的大量建设，电力系统自身特性也发生了显著变化。基于以上原因，基于传统交流电网特性制定的单机独立控制策略不再适用于集群水电机组。为保障电力系统稳定性，应当对集群水电机组在电力系统中的动态响应特性及其对电力系统的影响展开研究，并据此分析集群水电机组的控制策略。

研究集群水电机组的动态特性需要大量计算和试验，但电力系统承担着电力供应的重要任务，不具备进行大量真机实验的条件，因此仿真计算成为分析集群水电机组特性的重要手段。目前对于水电机组的建模仿真计算主要以单机系统仿真计算为主，应用于多机并列运行仿真计算的方法和装置较少，采用的水电机组模型精细化程度也有很大不足。为实现对电力系统的精确仿真计算，应当建立更加精确的水电机组模型。但随着电力系统构成愈加复杂，对系统内所有水电机组都采用精细化模型会使得计算量大幅上升，难以实现。为实现对电力系统的精确仿真计算，需要对集群水电机组进行合理的等效简化。

现有技术中心也有对水轮机进行仿真的技术，例如中国专利文献CN 106894945A记载了一种水轮机及其调节系统的建模方法，包括：使用基于开度滞环的变时间常数方法搭建执行机构模型，以实现执行机构分段关闭特性的模拟。还包括利用分段函数搭建水轮机模型，以实现全负荷段水轮机开度与功率非线性特性的模拟。该建模方法构建的模型结构简单清晰，能够使调速器模型、执行结构模型和水轮机模型更接近实际，不仅可以实现孤岛电力系统频率的快速、无差调节，还可以在全负荷段实现水轮机开度与功率曲线非线性的模拟，使仿真结果更接近实际曲线。但其主要针对单个水轮发电机的调节系统建模，对与多个水电机组与电网或符合之间的情况并不能很好的进行仿真。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种集群水轮发电机组仿真模型及其建模方法，能够在保证精确度的基础上大幅减小仿真计算的运算量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

集群水轮发电机组仿真模型，将电力系统内具有相似特性的多台水电机组用等效集群水轮发电机组仿真模型代替，用等效集群水轮发电机组仿真模型与电网或负荷仿真模型连接构成电力系统整体仿真模型，可大幅降低电网仿真维度；

等效集群水轮发电机组仿真模型包括等效调速器模型、等效水轮机模型、等效引水系统模型和等效发电机模型，等效调速器模型的输出作用于等效水轮机模型，等效水轮机模型上输出一方面作用于等效引水系统模型，产生相应流量与水头变化并重新作用于等效水轮机模型，另一方面作用于等效发电机模型，等效发电机模型根据输出的力矩及电网并列方式计算出相应的机组转速和有功功率，反馈给等效调速器模型。

优选的方案中，上述的等效调速器模型包括等效调节器子模型和等效随动系统子模型，等效调节器子模型接收等效发电机模型反馈的机组转速和有功功率，对当前的参数进行调整输出调节指令，并将结果输出至等效随动系统子模型，等效随动系统子模型接收调节指令，通过调速器随动系统时间常数计算模块进行计算并传送至等效随动系统子模型，等效随动系统子模型输出结果至等效水轮机模型。

优选的方案中，上述的等效水轮机模型内设有单位转速计算模块、等效水轮机流量子模型和等效水轮机力矩子模型，单位转速计算模块接收等效发电机模型反馈的机组转速数据和等效引水系统模型输出的水头数据并进行结算，并将结果输出至等效水轮机流量子模型和等效水轮机力矩子模型；

等效水轮机流量子模型接收单位转速计算模块输出的计算结果以及等效随动系统子模型输出的随动系统时间常数结果，水轮机流量模型计算模块计算集群内水轮机流量关于导叶开度和单位转速的变化特性并将结果输出至等效水轮机流量子模型，等效水轮机流量子模型综合计算出集群内等效水轮机流量特性并发送至等效引水系统模型；

等效水轮机力矩子模型接收单位转速计算模块输出的计算结果以及等效随动系统子模型输出的随动系统时间常数结果，水轮机力矩模型计算模块计算集群内水轮机力矩关于导叶开度和单位转速变化特性并将结果输出至等效水轮机力矩子模型，等效水轮机力矩子模型综合计算出集群内等效水轮机力矩特性并发送至等效发电机模型。

上述的等效引水系统模型与引水系统模型计算模块连接；

上述的等效发电机模型与发电机模型计算模块连接。

使用上述集群水轮发电机组仿真模型的建模方法，包括以下步骤：

步骤一、构建等效调速器模型；

步骤二、构建等效水轮机模型；

步骤三、构建等效引水系统模型；

步骤四、构建等效发电机模型。

上述的步骤一中等效调速器模型构建的具体过程为：

等效随动系统表述为：

其中等效接力器时间常数Tye计算方法如下：

式中T_yi为各机组随动系统主接力器时间常数，kyi为第i台机组在集群机组内所占据的比例，n为被等效代替的水电机组数量。

上述的步骤二中等效水轮机模型构建的具体过程为：

根据水轮机类型、水头相对值变化范围、水轮机额定力矩、转速相对值变化范围、引水管道长度和是否具有调压井的参考指标将水轮机组分类，将具有相似特性的机组归为一类，使用一个水电机组模型代替多个具有相似特性机组，建立各个被等效机组水轮机全工域精确模型，使用基于特性曲线的外特性模型来描述水轮机流量和力矩关于导叶开度和单位转速的变化特性，将原始模型中数据转化为相对值，然后建立等效水轮机外特性，将导叶开度相对值和单位转速相对值划分为数个区域，进而得到一系列工况点，针对每一个工况点，计算出各个水轮机输出力矩和流量，将这些输出力矩和流量进行加权求和得到在该导叶开度和单位转速下等效水轮机的输出力矩m_te和流量q_e，计算方法如下：

式中，ki为第i台机组出力在集群机组内所占据的比例，m_ti为第i台机的水轮机力矩，q_i为第i台机的水轮机流量，P_i为第i台机的输出其实功率；选取能够覆盖各个水轮机工况范围的导叶开度和单位转速的值，得到等效水轮机的输出力矩和流量相对于导叶开度和单位转速的数据表，使用该数据表描述等效水轮机的力矩特性和流量特性，数据表描述等效水轮机的外特性后，使用外特性数据表等效水轮机模型。

上述的步骤三中等效引水系统模型构建的具体过程为：

根据引水管道的长度对水电机组引水系统进行分类，设定管道长度阈值，低于长度阈值的为第一引水管道水轮机组，高于长度阈值的为第二引水管道水轮机组，对第一引水管道水轮机组，采用刚性水击模型，其等效引水系统表述为：

G_h(s)＝-T_wes

G_h(S)表示引水系统传递函数；

式中等效水流惯性时间常数T_we计算方法如下：

式中T_wi为各机组引水系统的水流惯性时间常数，Q_i为第i台机组的流量，k_qi为第i台机组流量在集群机组内所点的比例；

对第二引水管道水轮机组，采用弹性水击模型，其等效引水系统表述为：

h_we为等效管道特征系数，T_re为等效水击相长；

式中等效参数的计算方法如下：

式中，h_wi为第i台机组管道特征系数，T_ri为第i台机组的水击相长。

上述的步骤四中等效发电机模型构建的具体过程为：

发电机的等效数学模型为：

G_G(S)为发电机模型等效函数，T_ae为发电机等效机组惯性时间常数，e_ne为发电机等效自调节系数；

发电机输入力矩为原本各机组水轮机力矩之和，即为等效水轮机力矩，发电机等效机组惯性时间常数T_ae计算方法如下：

式中T_ai和e_ni分别为各机组发电机的惯性时间常数与综合自调节系数，k_i为第i台机组出力在集群机组内所占据的比例。

本发明提供的一种集群水轮发电机组仿真模型及其建模方法，系统中的大量水电机组简化为一系列等效水电机组模型，再将上述等效水电机组模型与电网模型和负荷模型综合构成电力系统整体模型，便可进行系统仿真计算，具有如下有益效果：

1、对具有相似特性的水电机组进行等效简化建模的方法，可将电力系统内具有相似特性的集群水电机组用等效水电机组模型代替，系统中的大量水电机组简化为一系列等效水电机组模型；

2、将等效水电机组模型与电网模型和负荷模型综合构成电力系统整体模型进行系统仿真计算时，能够在保证精确度的基础上大幅减小仿真计算的运算量；3、可用于研究集群水电机组在电力系统中所具有的动态响应特性，为集群水电机组控制策略研究提供依据。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明集群水轮发电机组仿真模型结构框图；

图2为优选的集群水轮发电机组仿真模型结构建模示意图；

图3为仿真过程流程示意图；

图4为集群水轮发电机组模型的计算效果示意图。

图中：等效调速器模型1、等效水轮机模型2、等效引水系统模型3、等效发电机模型4、等效调节器子模型5、调速器随动系统时间常数计算模块6、等效随动系统子模型7、水轮机流量模型计算模块8、水轮机力矩模型计算模块9、单位转速计算模块10、等效水轮机流量子模型11、等效水轮机力矩子模型12、引水系统模型计算模块13、发电机模型计算模块14、电网或负荷仿真模型15。

具体实施方式

如图1中所示，集群水轮发电机组仿真模型，将电力系统内具有相似特性的多台水电机组用等效集群水轮发电机组仿真模型代替，用等效集群水轮发电机组仿真模型与电网或负荷仿真模型15连接构成电力系统整体仿真模型，可大幅降低电网仿真维度；

如图1中所示，等效集群水轮发电机组仿真模型包括等效调速器模型1、等效水轮机模型2、等效引水系统模型3和等效发电机模型4，等效调速器模型1的输出作用于等效水轮机模型2，等效水轮机模型2上输出一方面作用于等效引水系统模型3，产生相应流量与水头变化并重新作用于等效水轮机模型2，另一方面作用于等效发电机模型4，等效发电机模型4根据输出的力矩及电网并列方式计算出相应的机组转速和有功功率，反馈给等效调速器模型1。

优选的方案如图2中，等效调速器模型1包括等效调节器子模型5和等效随动系统子模型7，等效调节器子模型5接收等效发电机模型4反馈的机组转速和有功功率，对当前的参数进行调整输出调节指令，并将结果输出至等效随动系统子模型7，等效随动系统子模型7接收调节指令，通过调速器随动系统时间常数计算模块6进行计算并传送至等效随动系统子模型7，等效随动系统子模型7输出结果至等效水轮机模型2。

优选的方案如图2中，上述的等效水轮机模型2内设有单位转速计算模块10、等效水轮机流量子模型11和等效水轮机力矩子模型12，单位转速计算模块10接收等效发电机模型4反馈的机组转速数据和等效引水系统模型3输出的水头数据并进行结算，并将结果输出至等效水轮机流量子模型11和等效水轮机力矩子模型12；

等效水轮机流量子模型11接收单位转速计算模块10输出的计算结果以及等效随动系统子模型7输出的随动系统时间常数结果，水轮机流量模型计算模块8计算集群内水轮机流量关于导叶开度和单位转速的变化特性并将结果输出至等效水轮机流量子模型11，等效水轮机流量子模型11综合计算出集群内等效水轮机流量特性并发送至等效引水系统模型3；

等效水轮机力矩子模型12接收单位转速计算模块10输出的计算结果以及等效随动系统子模型7输出的随动系统时间常数结果，水轮机力矩模型计算模块9计算集群内水轮机力矩关于导叶开度和单位转速变化特性并将结果输出至等效水轮机力矩子模型12，等效水轮机力矩子模型12综合计算出集群内等效水轮机力矩特性并发送至等效发电机模型4。

如图2中所示，上述的等效引水系统模型3与引水系统模型计算模块13连接；

上述的等效发电机模型4与发电机模型计算模块14连接。

使用上述集群水轮发电机组仿真模型的建模方法，包括以下步骤：

步骤一、构建等效调速器模型1；

步骤一、构建等效水轮机模型2；

步骤二、构建等效引水系统模型3；

步骤三、构建等效发电机模型4。

上述的步骤一中等效调速器模型1构建的具体过程为：

等效随动系统表述为：

其中等效接力器时间常数T_ye计算方法如下：

式中T_yi为各机组随动系统主接力器时间常数，k_yi为第i台机组在集群机组内所占据的比例，n为被等效代替的水电机组数量。

上述的步骤二中等效水轮机模型2构建的具体过程为：

根据水轮机类型、水头相对值变化范围、水轮机额定力矩、转速相对值变化范围、引水管道长度和是否具有调压井的参考指标将水轮机组分类，将具有相似特性的机组归为一类，使用一个水电机组模型代替多个具有相似特性机组，建立各个被等效机组水轮机全工域精确模型，使用基于特性曲线的外特性模型来描述水轮机流量和力矩关于导叶开度和单位转速的变化特性，将原始模型中数据转化为相对值，然后建立等效水轮机外特性，将导叶开度相对值和单位转速相对值划分为数个区域，进而得到一系列工况点，针对每一个工况点，计算出各个水轮机输出力矩和流量，将这些输出力矩和流量进行加权求和得到在该导叶开度和单位转速下等效水轮机的输出力矩m_te和流量q_e，计算方法如下：

式中，ki为第i台机组出力在集群机组内所占据的比例，m_ti为第i台机的水轮机力矩，q_i为第i台机的水轮机流量，P_i为第i台机的输出其实功率；选取能够覆盖各个水轮机工况范围的导叶开度和单位转速的值，得到等效水轮机的输出力矩和流量相对于导叶开度和单位转速的数据表，使用该数据表描述等效水轮机的力矩特性和流量特性，数据表描述等效水轮机的外特性后，使用外特性数据表等效水轮机模型2。

上述的步骤三中等效引水系统模型3构建的具体过程为：

根据引水管道的长度对水电机组引水系统进行分类，设定管道长度阈值，低于长度阈值的为第一引水管道水轮机组，高于长度阈值的为第二引水管道水轮机组，对第一引水管道水轮机组，采用刚性水击模型，其等效引水系统表述为：

G_h(s)＝-T_wes

G_h(S)表示引水系统传递函数；

式中等效水流惯性时间常数T_we计算方法如下：

式中T_wi为各机组引水系统的水流惯性时间常数，Q_i为第i台机组的流量，k_qi为第i台机组流量在集群机组内所点的比例；

对第二引水管道水轮机组，采用弹性水击模型，其等效引水系统表述为：

h_we为等效管道特征系数，T_re为等效水击相长；

式中等效参数的计算方法如下：

式中，h_wi为第i台机组管道特征系数，T_ri为第i台机组的水击相长。

上述的步骤四中等效发电机模型4构建的具体过程为：

发电机的等效数学模型为：

G_G(S)为发电机模型等效函数，T_ae为发电机等效机组惯性时间常数，e_ne为发电机等效自调节系数；

发电机输入力矩为原本各机组水轮机力矩之和，即为等效水轮机力矩，发电机等效机组惯性时间常数T_ae计算方法如下：

式中T_ai和e_ni分别为各机组发电机的惯性时间常数与综合自调节系数，k_i为第i台机组出力在集群机组内所占据的比例。

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例：

本发明的建模过程包括如下步骤：

1、由需集群的水电机组的各调速器模型，确定调节器的控制规律作为等效调速器模型，如图2中的等效调节器子模型5；

2、收集计算集群内各调速器的随动系统的时间常数Tyi，如图2中的调速器随动系统时间常数计算模块6；

3、计算等效的随动系统时间常数T_ye，建立等效随动系统子模型7，由等效调节器子模型5和等效随动系统子模型7共同构成了等效调速器模型1；

4、计算集群内各水轮机流量关于导叶开度和单位转速的变化特性，如图2中的水轮机流量模型计算模块8；

5、计算集群内各水轮机力矩关于导叶开度和单位转速的变化特性，如图2中的水轮机力矩模型计算模块9；

6、由集群内各水轮机流量，计算等效水轮机流量特性，得到等效的水轮机流量特性，如图2中的等效水轮机流量子模型11；

7、由集群内各水轮机力矩，计算等效水轮机力矩特性，得到等效的水轮机力矩特性，如图2中的等效水轮机力矩子模型12；由等效水轮机流量子模型11和等效水轮机力矩子模型12共同构成了等效水轮机模型2；

8、计算集群内各水轮机组引水系统的特征参数T_w或h_w与T_r，如图2中的引水系统模型计算模块13；

9、由集群内各水电机组引水系统的特征参数T_w或h_w与T_r，计算引水系统等效参数T_we或h_we与T_re，完成等效引水系统模型3建模；

10、计算集群内各发电机组惯性时间常数T_a和自调节系数e_n，如图2中的发电机模型计算模块14；

11、由集群内各发电机组惯性时间常数T_a和自调节系数e_n，计算等效发电机参数T_ae与e_ne，完成等效发电机模型4。

如图4中所示，12台水轮机发电机组的总的功率输出曲线与集群后功率仿真曲线对比，虚线是分别对12台水电机组进行精确化建模，当电网频率发生变化时12机组总的功率输出，实线是对12台机组进行集群化建模后集群水电机组模型的功率输出。可见集群化模型能较好地反映多台水电机组的整体响应特性。

Claims (7)

1.集群水轮发电机组仿真模型，其特征在于，将电力系统内具有相似特性的多台水电机组用等效集群水轮发电机组仿真模型代替，用等效集群水轮发电机组仿真模型与电网或负荷仿真模型(15)连接构成电力系统整体仿真模型；

等效集群水轮发电机组仿真模型包括等效调速器模型(1)、等效水轮机模型(2)、等效引水系统模型(3)和等效发电机模型(4)，等效调速器模型(1)的输出作用于等效水轮机模型(2)，等效水轮机模型(2)上输出一方面作用于等效引水系统模型(3)，产生相应流量与水头变化并重新作用于等效水轮机模型(2)，另一方面作用于等效发电机模型(4)，等效发电机模型(4)根据输出的力矩及电网并列方式计算出相应的机组转速和有功功率，反馈给等效调速器模型(1)；

所述的等效调速器模型(1)包括等效调节器子模型(5)和等效随动系统子模型(7)，等效调节器子模型(5)接收等效发电机模型(4)反馈的机组转速和有功功率，对当前的参数进行调整输出调节指令，并将结果输出至等效随动系统子模型(7)，等效随动系统子模型(7)接收调节指令，通过调速器随动系统时间常数计算模块(6)进行计算并传送至等效随动系统子模型(7)，等效随动系统子模型(7)输出结果至等效水轮机模型(2)；

所述的等效水轮机模型(2)内设有单位转速计算模块(10)、等效水轮机流量子模型(11)和等效水轮机力矩子模型(12)，单位转速计算模块(10)接收等效发电机模型(4)反馈的机组转速数据和等效引水系统模型(3)输出的水头数据并进行结算，并将结果输出至等效水轮机流量子模型(11)和等效水轮机力矩子模型(12)；

等效水轮机流量子模型(11)接收单位转速计算模块(10)输出的计算结果以及等效随动系统子模型(7)输出的随动系统时间常数结果，水轮机流量模型计算模块(8)计算集群内水轮机流量关于导叶开度和单位转速的变化特性并将结果输出至等效水轮机流量子模型(11)，等效水轮机流量子模型(11)综合计算出集群内等效水轮机流量特性并发送至等效引水系统模型(3)；

等效水轮机力矩子模型(12)接收单位转速计算模块(10)输出的计算结果以及等效随动系统子模型(7)输出的随动系统时间常数结果，水轮机力矩模型计算模块(9)计算集群内水轮机力矩关于导叶开度和单位转速变化特性并将结果输出至等效水轮机力矩子模型(12)，等效水轮机力矩子模型(12)综合计算出集群内等效水轮机力矩特性并发送至等效发电机模型(4)。

2.根据权利要求1所述的集群水轮发电机组仿真模型，其特征是：所述的等效引水系统模型(3)与引水系统模型计算模块(13)连接；

所述的等效发电机模型(4)与发电机模型计算模块(14)连接。

3.使用上述权利要求1-2任一所述的集群水轮发电机组仿真模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、构建等效调速器模型(1)；

步骤二、构建等效水轮机模型(2)；

步骤三、构建等效引水系统模型(3)；

步骤四、构建等效发电机模型(4)。

4.根据权利要求3所述的集群水轮发电机组仿真模型的构建方法，其特征在于，所述的步骤一中等效调速器模型(1)构建的具体过程为：

等效随动系统表述为：

其中等效接力器时间常数Tye计算方法如下：

式中T_yi为各机组随动系统主接力器时间常数，kyi为第i台机组在集群机组内所占据的比例，n为被等效代替的水电机组数量。

5.根据权利要求3所述的集群水轮发电机组仿真模型的构建方法，其特征在于，所述的步骤二中等效水轮机模型(2)构建的具体过程为：

根据水轮机类型、水头相对值变化范围、水轮机额定力矩、转速相对值变化范围、引水管道长度和是否具有调压井的参考指标将水轮机组分类，将具有相似特性的机组归为一类，使用一个水电机组模型代替多个具有相似特性机组，建立各个被等效机组水轮机全工域精确模型，使用基于特性曲线的外特性模型来描述水轮机流量和力矩关于导叶开度和单位转速的变化特性，将原始模型中数据转化为相对值，然后建立等效水轮机外特性，将导叶开度相对值和单位转速相对值划分为数个区域，进而得到一系列工况点，针对每一个工况点，计算出各个水轮机输出力矩和流量，将这些输出力矩和流量进行加权求和得到在该导叶开度和单位转速下等效水轮机的输出力矩m_te和流量q_e，计算方法如下：

式中，ki为第i台机组出力在集群机组内所占据的比例，m_ti为第i台机的水轮机力矩，q_i为第i台机的水轮机流量，P_i为第i台机的输出其实功率；选取能够覆盖各个水轮机工况范围的导叶开度和单位转速的值，得到等效水轮机的输出力矩和流量相对于导叶开度和单位转速的数据表，使用该数据表描述等效水轮机的力矩特性和流量特性，数据表描述等效水轮机的外特性后，使用外特性数据表等效水轮机模型(2)。

6.根据权利要求3所述的集群水轮发电机组仿真模型的构建方法，其特征在于，所述的步骤三中等效引水系统模型(3)构建的具体过程为：

根据引水管道的长度对水电机组引水系统进行分类，设定管道长度阈值，低于长度阈值的为第一引水管道水轮机组，高于长度阈值的为第二引水管道水轮机组，对第一引水管道水轮机组，采用刚性水击模型，其等效引水系统表述为：

G_h(s)＝-T_wes

G_h(S)表示引水系统传递函数；

式中等效水流惯性时间常数T_we计算方法如下：

式中T_wi为第i台机组引水系统的水流惯性时间常数，Q_i为第i台机组的流量，k_qi为第i台机组流量在集群机组内所点的比例；

对第二引水管道水轮机组，采用弹性水击模型，其等效引水系统表述为：

h_we为等效管道特征系数，T_re为等效水击相长；

式中等效参数的计算方法如下：

式中，h_wi为第i台机组管道特征系数，Tri为第i台机组的水击相长。

7.根据权利要求3所述的集群水轮发电机组仿真模型的构建方法，其特征在于，所述的步骤四中等效发电机模型(4)构建的具体过程为：

发电机的等效数学模型为：

G_G(S)为发电机模型等效函数，T_ae为发电机等效机组惯性时间常数，e_ne为发电机等效自调节系数；

发电机输入力矩为原本各机组水轮机力矩之和，即为等效水轮机力矩，发电机等效机组惯性时间常数Tae计算方法如下：

式中Tai和eni分别为各机组发电机的惯性时间常数与综合自调节系数，ki为第i台机组出力在集群机组内所占据的比例。