一种基于频率稳定约束的事故备用、等效惯量配置方法、系统、终端及可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种基于频率稳定约束的事故备用、等效惯量优化配置方法、系统、终端及可读存储介质。针对新能源大规模并网所带来的频率恶化问题，本发明专利技术构建一种基于频率稳定约束的事故备用及等效惯量配置的目标优化模型；通过分析虚拟同步发电机的频率调节特性，对其虚拟惯量、虚拟阻抗和有功

【技术实现步骤摘要】
一种基于频率稳定约束的事故备用、等效惯量配置方法、系统、终端及可读存储介质


[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种基于频率稳定约束的事故备用、等效惯量配置方法、系统、终端及可读存储介质。

技术介绍

[0002]新能源高占比电力系统中频率稳定问题愈发凸显，因为大多数可再生装置(例如：风电机组和光伏电站)不具有转动惯性和一次调频能力。此外，可再生能源的大规模并网将导致事故备用和转动惯量的主要贡献者——传统同步机组被取代。因此，对于新能源高占比低惯量电力系统而言，大扰动事故(例如：发电机组跳闸或HVDC双极闭锁)后系统频率稳定性更加难以维持。因此，亟需对新能源高占比电力系统运行控制策略进行优化，以确保预想事故下系统暂态频率不会触发低频减载(Under
‑
Frequency Load Shedding，UFLS)或高频切机(Over
‑
Frequency Generation Spillage，OPGS)等继电保护装置。
[0003]虚拟同步发电机(Virtual Synchronous G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于频率稳定约束的事故备用、等效惯量配置方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：构建基于频率稳定约束的事故备用/等效惯量配置的目标优化模型；其中，所述目标优化模型包括系统目标函数和频率稳定约束；步骤S2：求解所述目标优化模型得到一系列可行解；其中，可行解表示系统目标函数值，每个可行解对应一组决策变量，所述决策变量为同步机组的事故备用容量R
G
、VSG机组的事故备用容量R
VSG
、VSG机组的等效惯量时间常数H
VSG
、虚拟阻尼D
VSG
和有功
‑
频率调节系数K
VSG
的一个或多个组合；若需配置事故备用，所述决策变量至少包括同步机组的事故备用容量R
G
和/或VSG机组的事故备用容量R
VSG
；若需配置等效惯量，所述决策变量至少包括VSG机组的等效惯量H
VSG
；步骤S3：从所述一系列可行解中确定最终解，并基于所述最终解得到对应的决策变量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述频率稳态约束包括：平均频率变化率约束，和/或极值频率约束，和/或准稳态频率约束，和/或最小事故备用容量约束；其中，所述平均频率变化率约束为：所述极值频率约束为：所述准稳态频率约束为：所述最小事故备用容量约束为：R
sys
＝R
G
+R
VSG
≥ΔP
L
其中，ΔP
L
表示有功扰动事故的有功扰动量，f0为系统频率的额定值，H
sys
、D
sys
和K
sys
分别代表系统在有功扰动事故后的等效惯性水平、阻尼系数和有功调节系数，e是自然常数，ξ为系统阻尼比，整数n
t
为平均RoCoF计算时间尺度：RoCoF
max
为系统平均频率变化率最大允许值；T
d
为事故备用完全响应时间，R
sys
为系统事故备用容量，Δf
max
表示不触发UFLS继电器的最小限制频率；Δf
ss,max
为系统准稳态频率最大允许偏移量；系统在有功扰动事故后的等效惯性水平H
sys
、虚拟阻尼D
sys
和有功调节系数K
sys
满足：满足：满足：
式中，H
G
为同步机组的惯性时间常数，D
L
为负荷的阻尼系数，K
G
为同步机组的有功
‑
频率调节系数，P
load
为负荷有功功率需求量，和分别为同步机和虚拟同步机的最大有功出力。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述系统目标函数包括目标函数f
R
和目标函数f
H
，其中，所述目标函数f
R
表示同步机组和VSG机组的事故备用总成本，所述目标函数f
H
用于优化满足频率稳定约束的VSG机组最小惯性时间常数，公式如下：式中，f表示目标函数，和分别为同步机组和以VSG为并网接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康，李立，张青蕾，况理，迟方德，彭书涛，乔彦君，文云峰，邓俊，夏楠，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：