一种保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法，包括确定系统惯量、功率扰动及频率变化率间的第一数学关系，以及系统惯量、功率扰动及频率最低点间的第二数学关系；根据第一及第二数学关系，并结合预定要求的系统频率最低点及最大频率变化率，得到系统惯量的安全范围；以保证系统发生最严重扰动下频率符合运行规程要求的临界系统惯量为基准，结合安全范围，评估系统惯量的安全裕度，以进一步得到虚拟惯量总量；获取换流器及其容量和传输功率，并结合虚拟惯量总量，计算每一台换流器的虚拟惯量。实施本发明专利技术，能够解决现有的虚拟惯量控制策略无法保证各种扰动下系统频率都不发生暂态越界的问题。率都不发生暂态越界的问题。率都不发生暂态越界的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法及系统。

技术介绍

[0002]随着高压直流技术的广泛应用与新能源、储能等电力电子设备大量接入电网，电力系统的惯量明显减小。在发生严重不平衡功率扰动时，电网频率极易超出额定范围，危及电力系统频率稳定性。利用新能源发电与储能参与系统暂态频率调整是解决该问题的重要途径。
[0003]目前，已有的虚拟惯量控制策略通过使新能源和储能模拟同步发电机特性，可以为系统提供快速的频率支撑。然而，现有的虚拟惯量控制策略大多从调频能量的角度给出惯量的模拟目标，较少评估控制对系统频率动态的影响，没有给出能够保证系统频率安全的惯量配置方案，使得现有的虚拟惯量控制策略无法保证各种扰动下系统频率都不发生暂态越界。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法及系统，能够解决现有的虚拟惯量控制策略无法保证各种扰动下系统频率都不发生暂态越本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在假想事件集中最严重事故产生的功率扰动场景下，基于系统惯量分别与频率变化率及频率最低点间的关系，确定出系统惯量、功率扰动及频率变化率间的第一数学关系，以及确定出系统惯量、功率扰动及频率最低点间的第二数学关系；根据所确定的第一数学关系及第二数学关系，并结合电网运行规程中预定要求的系统频率最低点和系统最大频率变化率，得到系统惯量的安全范围；以保证系统发生最严重扰动下频率符合运行规程要求的临界系统惯量为基准，结合所述系统惯量的安全范围，评估系统惯量的安全裕度，以进一步得到系统所需的虚拟惯量总量；获取采用虚拟惯量控制的换流器及每一台换流器的容量和传输功率，并结合所得到的虚拟惯量总量，计算出每一台换流器需配置的虚拟惯量。2.如权利要求1所述的保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法，其特征在于，所述第一数学关系的表达式为：其中，H
sys
表示系统惯量；f
COI
表示系统惯量中心频率；Δ表示增量；t表示时间；ΔP
max
表示假想事件集中最严重事故产生的功率扰动时导致的功率缺额，且
‑
ΔP
max
＝ΔP
m
‑
ΔP
G
；P
m
表示原动机出力，且K
m
表示系统一次调频系数，τ表示调速器时间常数，s表示复频率；P
G
表示发电机电磁功率，且3.如权利要求2所述的保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法，其特征在于，所述第二数学关系的表达式为：其中，t
nadir
表示从扰动发生时刻到惯量中心频率下跌至最低点经历的时间。4.如权利要求3所述的保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法，其特征在于，所述系统惯量的安全范围通过以下公式来得到：其中，RoCoF
max
表示电网运行规程中预定要求的最大频率变化率；f
min
表示电网运行规程中预定要求的频率最低点；f
n
表示系统的额定频率；g(f)表示函数的反函数。5.如权利要求4所述的保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法，其特征在于，所述系统惯量的安全裕度通过以下公式来得到：
其中，M
H
表示所述系统惯量的安全裕度；表示保证系统发生最严重扰动下频率符合运行规程要求的临界系统惯量，且6.如权利要求5所述的保证电力系统频率稳定性的虚拟惯量配置方法，其特征在于，所述虚拟惯量总量通过以...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿鑫，邓彬，王冬，樊丽娟，程卓，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：