【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统频率稳定分析，具体涉及一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法。
技术介绍
1、随着风电、光伏发电等可再生能源逐步替代常规同步机组发电，区域电网惯量水平不断降低。在低惯性运行场景下，直流闭锁等功率扰动事件易导致区域电网频率迅速下降或飙升，进而触发电网三道防线的保护动作，使系统存在大面积切机、切负荷的风险。因此，有必要开展区域电网频率支撑能力评估方法研究。惯量是影响系统稳定的关键因素，惯量监测可加强电网调度员对系统惯量水平的实时感知，但在当前的电网调度运行过程中仍然缺乏准确分析系统惯量充裕程度评判依据。因此，现提出一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，解决了现有技术中的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，包括以下步骤：
4、根据scada和wams系统获取区域电网运行数据，形成区域电网预想故障集，并构建区域电网频率响应模型；
5、根据电网安全稳定运行要求，确定区域电网频率稳定约束条件；
6、判断区域电网频率响应模型是否满足区域电网频率稳定约束条件，若满足，则降低系统等效惯性常数，再次构建区域电网频率响应模型，直到不满足区域电网频率稳定约束条件，进入下一步；若不满足，则直接进入下一步；
7、在典型预想故障
8、基于区域电网所需最小惯获取区域电网惯量水平，并计算区域电网惯量比指标；
9、根据区域电网惯量比指标的计算值与阈值评估区域电网频率支撑能力。
10、进一步地，所述区域电网频率响应模型包括：外部等值系统频率响应、系统惯量与阻尼响应、火电机组一次调频响应、水电机组一次调频响应和新能源机组一次调频响应。
11、进一步地，所述外部等值系统通过高阶传递函数等效表示区域间传输功率的频率响应特性，高阶传递函数为：
12、
13、式中，gtrans(s)为外部等值系统传递函数，△ptrans为与区域相连的所有联络线上功率变化量，△f为系统频率变化量，s为拉普拉斯算子，ai和bi为传递函数系数，i为传递函数分母的阶数。
14、进一步地，所述区域电网频率稳定约束条件包括：最大频率偏差约束和频率变化率约束。
15、进一步地，所述最大频率偏差约束为：
16、flimit_low≤fnadir≤flimit_high
17、式中，fnadir为频率最小值，flimit_low为低频保护装置动作阈值，flimit_high为高频保护装置动作阈值。
18、进一步地，所述频率变化率约束为：
19、
20、式中，f(t)为系统频率，rocoflimit为系统频率变化率阈值。
21、进一步地，所述区域电网所需最小惯量表达式为：
22、
23、式中，hmin为区域电网所需最小惯量，为考虑频率变化率约束条件所需最小惯量，为考虑最大频差约束条件所需最小惯量。
24、进一步地，所述惯量比计算公式为：
25、
26、式中，ir为区域电网惯量比，hsys为区域电网实际惯量，hmin为区域电网所需最小惯量。
27、一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估系统，包括：
28、模型构建模块：根据scada和wams系统获取区域电网运行数据，形成区域电网预想故障集，并构建区域电网频率响应模型；
29、约束条件确定模块：根据电网安全稳定运行要求，确定区域电网频率稳定约束条件；
30、判断模块：判断区域电网频率响应模型是否满足区域电网频率稳定约束条件，若满足，则降低惯性常数系数，再次构建区域电网频率响应模型，直到满足区域电网频率稳定约束条件，进入下一步；若不满足，则直接进入下一步；
31、最小惯量获取模块：在典型预想故障集下，基于区域电网频率响应模型获取频率稳定约束条件下区域电网所需最小惯量；
32、惯量比计算模块：基于区域电网所需最小惯获取区域电网惯量水平，并计算区域电网惯量比指标；
33、以及，评估模块：根据区域电网惯量比指标的计算值与阈值评估区域电网频率支撑能力。
34、一种计算机存储介质，存储有可读程序，当程序运行时，能够执行上述的方法。
35、本专利技术的有益效果：
36、本专利技术提出了一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，在典型故障集下，以最大频率偏差、最大频率变化率为约束条件，基于区域电网频率响应模型计算系统所需最小惯量，并结合系统实际惯量值计算区域电网惯量比指标，便于调度人员掌握系统惯量水平，直观判断当前系统惯量水平下系统是否存在频率稳定风险，助力电网安全稳定运行。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述区域电网频率响应模型包括：外部等值系统频率响应、系统惯量与阻尼响应、火电机组一次调频响应、水电机组一次调频响应和新能源机组一次调频响应。
3.根据权利要求2所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述外部等值系统通过高阶传递函数等效表示区域间传输功率的频率响应特性，高阶传递函数为：
4.根据权利要求1所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述区域电网频率稳定约束条件包括：最大频率偏差约束和频率变化率约束。
5.根据权利要求4所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述最大频率偏差约束为：
6.根据权利要求4所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述频率变化率约束为：
7.根据权利要求1所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所
8.根据权利要求1所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述惯量比计算公式为：
9.一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机存储介质，存储有可读程序，其特征在于，当程序运行时，能够执行权利要求1-8任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述区域电网频率响应模型包括：外部等值系统频率响应、系统惯量与阻尼响应、火电机组一次调频响应、水电机组一次调频响应和新能源机组一次调频响应。
3.根据权利要求2所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述外部等值系统通过高阶传递函数等效表示区域间传输功率的频率响应特性，高阶传递函数为：
4.根据权利要求1所述的一种基于惯量比的区域电网频率支撑能力评估方法，其特征在于，所述区域电网频率稳定约束条件包括：最大频率偏差约束和频率变化率约束。
5...
【专利技术属性】
技术研发人员：张真卿，张自伟，曹武，胡超，王潇，李光熹，卢毅，张欣，刘晗，
申请(专利权)人：连云港智源电力设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。