【技术实现步骤摘要】
电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法及装置
本专利技术涉及电力系统运行及控制
，尤其涉及电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法及装置。
技术介绍
英国在2019年8月9日发生了大停电事故。其过程大致如下：由于某种原因，北海电网内的小巴德福（LittleBarford）燃气电站停机。在燃气电站脱网后，电网损失的发电负荷使得电力系统频率降低。另一方面，由于北海电网内风机耐受低频的能力不足，电力系统频率降低导致风机大量脱网，因此风电场出力骤降，并进一步增加了电网损失的发电负荷，导致系统频率继续下降，并最终触发北海电网内设置的低频减载设备动作而切除部分用电负荷。与北海电网相似，目前新能源在我国电网中的渗透率也越来越高，但新能源接入比高的电力系统普遍存在惯量支撑不足的问题。一旦系统频率发生快速变化，这类新能源接入比高的电网发生继发停电事故的风险很大。目前，电力系统中的惯量支撑主要来自常规的同步发电机和同步调相机，尚未有评价电力系统惯量支撑不足程度的方法及确定向电力系统内配置惯量补偿设备的惯性参数的方法。
【技术保护点】
1.一种电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法，所述方法包括：/n基于获取的电力系统的与电源侧对应的惯性参数、与负荷侧对应的惯性参数和与全部虚拟惯性元件对应的惯性参数，确定电力系统的等效惯性参数；/n基于电力系统的等效惯性参数，确定电力系统响应功率扰动时的系统频率偏差方程；/n基于系统频率偏差方程和获取的电力系统的一次调频投入时间，确定电力系统在响应功率扰动时的最高频率或最低频率；/n根据获取的电力系统安全运行时的最高频率和所述电力系统在响应功率扰动时的最高频率，确定电力系统的最大相对能量余量；根据获取的电力系统安全运行时的最低频率和所述电力系统在响应功率扰动时的最低频率...
【技术特征摘要】
1.一种电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法，所述方法包括：
基于获取的电力系统的与电源侧对应的惯性参数、与负荷侧对应的惯性参数和与全部虚拟惯性元件对应的惯性参数，确定电力系统的等效惯性参数；
基于电力系统的等效惯性参数，确定电力系统响应功率扰动时的系统频率偏差方程；
基于系统频率偏差方程和获取的电力系统的一次调频投入时间，确定电力系统在响应功率扰动时的最高频率或最低频率；
根据获取的电力系统安全运行时的最高频率和所述电力系统在响应功率扰动时的最高频率，确定电力系统的最大相对能量余量；根据获取的电力系统安全运行时的最低频率和所述电力系统在响应功率扰动时的最低频率，确定电力系统的最大相对能量缺额；
基于电力系统的最大相对能量缺额或最大相对能量余量，确定待设置的惯量补偿设备的转动惯量的限定条件，根据所述限定条件确定待设置的惯量补偿设备的惯性参数；
其中，所述惯量补偿设备并联在新能源场站的并网点，并且所述惯量补偿设备通过释放或存储转动动能来抑制电力系统的频率变化。
2.根据权利要求1所述的电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法，所述基于获取的电力系统的与电源侧对应的惯性参数、与负荷侧对应的惯性参数和与全部虚拟惯性元件对应的惯性参数，确定电力系统的等效惯性参数，具体包括：
获取电力系统内每个同步发电机组的惯性参数和额定容量；
获取每个同步调相机的惯性参数和额定容量；
基于每个同步发电机组的惯性参数和额定容量，以及每个同步调相机的惯性参数和额定容量，确定与电源侧对应的惯性时间常数；
获取电力系统内每个同步电动机的惯性参数和额定容量；
基于电力系统的动态响应过程，确定除外同步发动机之外的其他在负荷侧提供惯量支撑的旋转部件的惯性参数和额定容量；
基于每个同步电动机的惯性参数和额定容量，以及除外同步发动机之外的其他在负荷侧提供惯量支撑的旋转部件的惯性参数和额定容量，确定电力系统内与负荷侧对应的惯性参数；
获取电力系统内每个虚拟惯性元件的虚拟惯性参数和额定容量；
基于每个虚拟惯性元件的虚拟惯性参数和额定容量，确定电力系统的与全部虚拟惯性元件对应的惯性参数；
根据电力系统的与电源侧对应的惯性参数、与负荷侧对应的惯性参数和与全部虚拟惯性元件对应的惯性参数，确定电力系统的等效惯性参数。
3.根据权利要求1所述的电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法，所述基于电力系统的等效惯性参数，确定电力系统响应功率扰动时的系统频率偏差方程，具体包括：
获取电力系统频率偏差的初始值、电力系统的功率扰动以及电力系统的等值阻尼系数；
基于所述电力系统频率偏差的初始值、电力系统的不平衡功率、电力系统的等值阻尼系数以及所述电力系统的等效惯性参数，确定电力系统响应功率扰动时的系统频率偏差方程；
其中，所述系统频率偏差方程用于表征电力系统在响应功率扰动时，系统频率偏差的绝对值的递增趋势。
4.根据权利要求3所述的电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法，所述基于所述系统频率偏差方程和获取的电力系统的一次调频投入时间，确定电力系统在响应功率扰动时的最高频率，具体包括：
获取电力系统在发生负荷侧故障时的最大不平衡功率；
获取电力系统稳定运行时的正向频率偏差上限；
根据一次调频投入时间、正向频率偏差上限、和电力系统在发生负荷侧故障时的最大不平衡功率，基于所述系统频率偏差方程，确定电力系统在响应负荷侧故障时的最大正向频率偏差；
确定最大正向频率偏差与系统频率额定值这二者之和为电力系统在响应负荷侧故障时的最高频率。
5.根据权利要求3所述的电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法，所述基于所述系统频率偏差方程和获取的电力系统的一次调频投入时间，确定电力系统在响应功率扰动时的最低频率，具体包括：
获取电力系统在发生电源侧故障时的最大不平衡功率；
获取电力系统稳定运行时的反向频率偏差下限；
根据一次调频投入时间、反向频率偏差下限、和电力系统在发生电源侧故障时的最大不平衡功率，基于所述系统频率偏差方程，确定电力系统在响应电源侧故障时的最大反向频率偏差；
确定最大反向频率偏差与系统频率额定值这二者之和为电力系统在响应电源侧故障时的最低频率。
6.根据权利要求4所述的电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法，所述根据获取的电力系统安全运行时的最高频率和所述电力系统在响应功率扰动时的最高频率，确定电力系统的最大相对能量余量，具体包括：
根据获取的电力系统内同步发电机组的额定机...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，李文锋，贺静波，金一丁，魏巍，贾媛，李莹，陶向宇，王官宏，霍乾涛，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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