【技术实现步骤摘要】
一种适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法
本专利技术涉及电力系统
，特别是适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法。
技术介绍
目前，电能作为人类使用最为广泛地二次能源，其在工业现代化进程中扮演着至关重要地角色；但是由于化石能源存在环境污染等问题，逐步制约着社会经济的发展；随着电力电子技术的发展，新能源尤其是风电由于其自身在环境友好、价格低廉等方面的优势，发展新能源已成为一种不可逆的趋势。由于风能存在不确定性、波动性与随机性等问题，导致风力发电存在明显的波动性与间歇性，难以进行准确的预测与控制，不利于电力系统的稳定运行。同时，随着风力发电机组装机容量的增加，风电在整个电力系统中渗透率逐渐增加，系统的稳定性与潮流的可控性减弱，以风能为代表的可再生能源替代常规火电机组接入系统后，系统的惯量水平下降，同时相关电力电子设备解耦了电网和发电侧，这使得发电机部分的惯量无法传递到电网中，电力系统频率稳定问题突出。在过往的理论研究和工程应用中，通常是采用多馈入短路比指标来计算多风机馈入受端电力系统稳定性；其表达
【技术保护点】
1.一种适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法，其特征在于：包括，/n通过自适应旋转坐标系将各节点测量所得瞬时电压和瞬时电流统一到统一工频下，获得多台双馈式风机馈入受端交流系统等效模型；/n以多台双馈式风机馈入受端交流系统等效模型为基础得到节点阻抗矩阵；/n基于节点阻抗矩阵，得到虚拟单馈入系统模型；/n基于虚拟单馈入系统模型，得到频域雅可比矩阵；/n基于频域雅可比矩阵推导出等效动态功率功角因子；/n基于等效动态功率功角因子得到动态惯量。/n
【技术特征摘要】
1.一种适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法，其特征在于：包括，
通过自适应旋转坐标系将各节点测量所得瞬时电压和瞬时电流统一到统一工频下，获得多台双馈式风机馈入受端交流系统等效模型；
以多台双馈式风机馈入受端交流系统等效模型为基础得到节点阻抗矩阵；
基于节点阻抗矩阵，得到虚拟单馈入系统模型；
基于虚拟单馈入系统模型，得到频域雅可比矩阵；
基于频域雅可比矩阵推导出等效动态功率功角因子；
基于等效动态功率功角因子得到动态惯量。
2.如权利要求1所述的适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法，其特征在于：自适应旋转坐标系为：
上式中，Δδ为角速度偏差，Δδj＝ωj-ωi，ejΔδi为节点i自适应坐标变换分量。
3.如权利要求1或2所述的适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法，其特征在于：节点阻抗矩阵，其式为：
上式中，V为换流母线电压相量，e为等值电势源电压相量，ZLL(s)、ZLG(s)、ZGL(s)和ZGG(s)为频域节点阻抗矩阵元素，i为电流相量，下标DFIG和g为注入双馈感应风机中的电流和注入等值电势源所接母线的电流，将式上式中ig消去，可得：
将上式在换流母线i处展开：
上式中，G为受端交流系统等效电压源关联矩阵，Zeq为等值阻抗，下标ij为第i行j列：
定义等效电压和等效电流为：
上式中，iDFIGj为第j个双馈式风机馈入换流母线的瞬时电流，Zeqij为节点互阻抗，Zeqii为节点自阻抗。
4.如权利要求3所述的适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法，其特征在于：其中基于节点阻抗矩阵，得到虚拟单馈入系统模型如下所示：
Vi＝eeqi-Zeqiiieqi
上式中，Vi为等效单馈入系统换流母线i电压，eeqi为等效单馈入系统换流母线电源电势，Zeqii为等效单馈入系统节点i等效自阻抗，ieqi为等效单馈入系统节点i馈入电流。
5.如权利要求4所述的适用于高比例新能源接入下的电力系统惯量计算方法，其特征在于：基于虚拟单馈入系统模型，得到频域雅可比矩阵，其式为：
上式中，ΔPi(s)为节点i公共连接点处有功功率不平衡量方程频域表达形式，ΔQi(s)为节点i公共连接点处无功功率不平衡量方程频域表达形式，θi为节点i公共连接点处相角，ΔVi/Vi0为节点i公共连接点处电压幅值偏差，JPθi(s)为节点i公共连接点处有功功率不平衡量对相角的偏导数频域形式，JPVi(s)为节点i公共连接点处有功功率不平衡量对电压幅值的偏导数频域形式，JQθi(s)为节点i公共连接点处无功功率不平衡量对相角的偏导数频域形式，JQVi(s)为节点i公共连接点处无功功率不平衡量对电压幅值的偏导数频域形式。
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