基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法，包括以下步骤：1)将电力系统的各个区域等效为一台等值同步发电机组，根据转子运动方程得到等值发电机组惯量的计算表达式；2)定义相似度指标，并基于相似度指标选取频率测量的代表节点并测量区域频率；3)利用扰动后测得的联络线功率增量和区域频率偏差对电力系统各区域惯量进行估计；4)根据动能守恒得到电力系统等效惯量和非同步机组提供的惯量。与现有技术相比，本发明专利技术有效降低了在扰动后各节点频率不一致以及测量误差对惯量估计精度的影响。量误差对惯量估计精度的影响。量误差对惯量估计精度的影响。

【技术实现步骤摘要】
基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法


[0001]本专利技术涉及电力系统运行在线监测与控制领域，尤其是涉及一种基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法。

技术介绍

[0002]惯量是系统频率稳定的重要参数。随着风电、光伏和储能等通过电力电子变换器大量接入电网，使得系统惯量在特点及形式上发生新的变化。一方面，风电、光伏的大量接入替代了部分同步发电机，与系统频率解耦，输出功率不响应电网频率变化，不能向系统提供惯量支撑和一次调频，只能通过虚拟惯量控制提供惯量响应；另一方面，新能源出力具有强波动性和间歇性，若出力大范围波动，可能由于系统稳定问题制约系统对新能源的接纳，新能源机组集中并网区域呈现低惯量特征，威胁区域甚至系统的频率稳定性，对包含新能源发电机组的系统进行各区域和整个系统的惯量估计是非常有必要的。
[0003]惯性时间常数(H)通常用于表征其惯量的大小，定义为发电机转子在额定角速度下存储的动能与额定容量的比值，单位为s，现有的惯量估计方法主要集中在系统层面，在新能源和直流接入比例快速增长的情况下，亟需展开对区域惯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法，用以获取风电接入的电力系统各区域惯量的大小，其特征在于，包括以下步骤：1)将电力系统的各个区域等效为一台等值同步发电机组，根据转子运动方程得到等值发电机组惯量的计算表达式；2)定义相似度指标，并基于相似度指标选取频率测量的代表节点并测量区域频率；3)利用扰动后测得的联络线功率增量和区域频率偏差对电力系统各区域惯量进行估计；4)根据动能守恒得到电力系统等效惯量和非同步机组提供的惯量。2.根据权利要求1所述的一种基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法，其特征在于，所述的步骤1)中，对于区域k，等值发电机组惯量的计算表达式为：其中，H
area,k
为区域k的等效惯性时间常数，即等值发电机组惯量，f
k
为区域k的区域频率，Δf
k
为区域k的频率偏差，且Δf
k
＝f
k
‑
50Hz，ΔP
m,k
为区域k内同步发电机机械功率增量的和，且在扰动后惯量响应阶段机械功率增量取值为0，ΔP
lk
为区域k内扰动时的负荷增量，ΔP
tie,k
区域k的联络线功率增量。3.根据权利要求1所述的一种基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤：21)获取扰动后区域内各母线节点的频率数据；22)计算区域内各母线节点的相似度指标，并进行排序；23)选择最大相似度指标对应的母线节点的频率数据作为代表该区域的区域频率。4.根据权利要求3所述的一种基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方法，其特征在于，所述的步骤22)中，所述的相似度指标的表达式为：其中，D
i
为母线节点i的相似度指标，N
b
为区域中母线节点的数量，C
i,j
为皮尔逊相关系数矩阵C的元素，用以表示母线节点i和j的频率信号之间的相关性。5.根据权利要求4所述的一种基于频率测量点选取的含风电电力系统区域惯量估计方...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚寅，李东东，徐波，董楠，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：