基于扰动测量数据的电网惯性系数分布辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于扰动测量数据的电网惯性系数分布辨识方法。通过对系统各节点PMU测量的频率时域数据分析提取出扰动事件，并对频率响应曲线进行可变阶数的曲线拟合，计算出各节点对应的惯性系数。然后，根据下一次扰动事件再次重复上述步骤，将得到的结果与上一步结果进行加权平均，使各节点惯性系数辨识值向真实值趋近。本方法避免了扰动位置和扰动大小对结果的影响，同时，本方法仅需要测量节点的频率数据，可操作性较强，能够有效地实现对高比例新能源接入的电力系统惯性系数分布的辨识，有效提升系统操作者评估扰动事件中最脆弱的节点的能力，保障电力系统的安全运行。保障电力系统的安全运行。保障电力系统的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
基于扰动测量数据的电网惯性系数分布辨识方法


[0001]本专利技术涉及电力系统运行态势感知
，具体涉及一种基于扰动测量数据的电网惯性系数分布辨识方法。

技术介绍

[0002]电网频率稳定是高质量供电的基础，在电力系统出现不平衡功率时，同步机转子自发地向系统注入或吸收转动惯量以抵消频率波动，为系统提供频率支撑能力。在现代复杂电网中，以风电、光伏为代表的新能源发电单通过电力电子设备渗入电网，造成了电网惯量储备的直接减小，导致了电网受扰瞬间的频率支撑能力降低。
[0003]惯性系数是表征电网抵抗频率变化能力的指标，代表了单位容量发电机能够提供的转动惯量。现有惯量研究多关注于系统层面的整体惯性系数辨识，然而在电网的内部惯性系数具有空间分布特性，即不同节点、区域的惯性系数可能不尽相同。因此，扰动发生系统中不同节点的频率响应可能存在较大差异，传统的中心惯性系数、中心频率无法准确描述这种差异，处于惯性系数水平较低的节点可能跌破系统所允许的最低值。这一特征在网架连接较弱、电力电子渗透率较高的电网中尤其明显。
专利技术内容
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于扰动测量数据的电网惯性系数分布辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取电网系统各节点的实时频率数据序列；S2，根据获取的实时频率数据序列，计算各个节点频率实时变化率RoCoF，如果某一节点的RoCoF超过预设的阈值，则将RoCoF超过预设的阈值的时刻定义为该节点的扰动发生时刻t0；S3，计算不含电源节点的等效惯性系数：首先将电网系统中具有最大容量的同步电机节点作为标定节点，然后按下式计算得到不含电源的节点的等效惯性系数，其中，H
i
和f
i
为第i个不含电源节点等效惯性系数和节点频率；H
J
和f
J
为标定节点J的惯性系数和节点频率；其中电源是指直接并入主网的大功率发电设备；S4，计算含电源节点的等效惯性系数：首先对含电源节点的频率曲线和不平衡有功功率曲线进行多阶的多项式拟合，然后根据下式计算得到含电源的节点的等效惯性系数，其中B0‑
j
为t0时刻不平衡功率拟合多项式的常数项，A1‑
j
为t0时刻频率拟合多项式的一阶常数项系数；S5，记录当前扰动时刻全部节点的等效惯性系数作为系统惯性系数值的集合，并将当前发生扰动的次数与预设次数K对比，并根据对比结果分别执行以下过程：若未达到K，则返回步骤S1循环执行；若与K相等，则聚合所记录的K个系统惯性系数值的集合，作为系统惯性系数的辨识结果，并返回步骤S1循环执行；若超过K，则从当前的扰动次数起，向前倒数K个系统惯性系数值的集合并全部聚合，作为系统惯性系数的辨识结果，并返回步骤S1循环执行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤S1中，在获取频率数据序列后，还包括使用低通滤波器滤除高频噪声的过程。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤S3中，标定节点的选取，是选择电网系统中具有最大容量的同步电机节点；或者剔除电网系统中所有电力电子电源后，基于剩余的发电机即同步电机频率、容量和惯性系数来计算系统中心频率f
coi
，然后再比较f
coi
与各个同步电机频率响应曲线的Pearson...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊杰，高酉松，李勇，禹海峰，周年光，徐镇涛，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：