【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统运行，特别涉及一种电力系统有效惯量计算方法、系统终端及介质。
技术介绍
1、大力发展新能源是世界广泛进行的能源转型的重要途径，新能源近十年来在中国取得了飞速发展。随着新能源占比提高，电力系统的转动惯量下降，耐受功率扰动的能力下降。当发生直流闭锁或连续换相失败故障后的初期，系统抵御扰动、保持频率的能力，即系统保持频率在惯量响应阶段不越限的能力，主要取决于其惯量的大小。对于此类故障，需要对系统内的惯量进行评估，保证系统能够承受此类扰动。
2、随着电力系统中新能源接入量的不断增大，电网出现频率扰动的风险增加，评估系统的惯量水平已成为电力系统频率稳定的重要研究方向。常用的惯量估计方法包括基于模型的估计方法和基于测量的估计方法。基于模型的估计方法的精确性依赖于模型的精确性。在同步机占主导的传统电力系统中，系统转动惯量充足，因此即便在频率动态过程初期的惯量响应阶段各节点频率存在空间差异，但仍多采用统一惯量中心假设下的sfr或asf模型。一方面是因为多惯量中心模型的求解异常困难，另一方面也是因为高惯量情况下频率的空间差异能够较快衰减，此差异一般不会超过充足惯量带来的频率稳定高裕度。在统一惯量中心假设下，系统惯量或作为全局量进行估算，或将估算出的区域惯量进行简单加和，未考虑频率的空间差异特性。
3、随着电网规模不断扩大、新能源大规模接入并替代常规机组导致惯量分布更不均匀，频率的空间差异特性日益明显，且随着系统惯量的降低，频率稳定裕度降低，在分析频率稳定问题时需要计及频率的空间差异特性。基于简单的各发
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种电力系统有效惯量计算方法，本专利技术根据系统实际频率特性计算有效惯量，能够快速分析得出考虑系统薄弱环节的系统有效惯量，进而指导电力系统中惯量的规划配置和运行方式安排。
2、本专利技术还提出一种具有上述电力系统有效惯量计算方法的系统及存储介质。
3、根据本专利技术的第一方面实施例的电力系统有效惯量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、获取发电机转速偏差量，基于所述发电机转速偏差量确定不同时刻发动机转速偏差的绝对值的向量及对应时刻的最大值；
5、基于单惯量中心系统的习惯和所述发动机转速偏差的绝对值的向量及对应时刻的最大值，确定系统的有效惯量的表达方程；
6、对所述有效惯量的表达方程求数值解，得到有效惯量的近似表达式。
7、根据本专利技术实施例的电力系统有效惯量计算方法，至少具有如下有益效果：本专利技术解决现有的惯量计算方法所得出的频率特性过于乐观的问题，提出了一种考虑分布特性的电力系统有效惯量计算方法，该方法根据系统实际频率特性计算有效惯量，能够快速分析得出考虑系统薄弱环节的系统有效惯量；系统不同位置处发生故障时系统频率变化量不同，当故障发生在系统惯量较薄弱的区域时，频率变化量较大，系统等效惯量较低；为指导电力系统中惯量的规划配置和运行方式安排提供了依据。
8、根据本专利技术的一些实施例，所述获取发电机转速偏差量，基于所述发电机转速偏差量确定不同时刻发动机转速偏差的绝对值的向量及对应时刻的最大值的步骤中，使用的公式为：
9、
10、其中，δftc为tc时刻各发电机转速偏差ω的绝对值δftci(i＝1,2,…,n)组成的向量，δfnadir为δftc元素中的最大值。
11、根据本专利技术的一些实施例，所述系统的有效惯量tje的表达式为：
12、即：
13、
14、其中，δpdc是系统中的功率变化量，d为系统中的阻尼。
15、根据本专利技术的一些实施例，所述对所述有效惯量的表达方程求数值解，得到有效惯量的近似表达式的步骤，包括：
16、对进行泰勒级数展开，并只保留前两项得到：
17、
18、由此确定tje的近似表达式为：
19、
20、根据本专利技术的第二方面实施例的电力系统有效惯量计算系统，其特征在于，包括：
21、发电机转速偏差模块，能够获取发电机转速偏差量，基于所述发电机转速偏差量确定不同时刻发动机转速偏差的绝对值的向量及对应时刻的最大值；
22、有效惯量定义模块，能够基于单惯量中心系统的习惯和所述发动机转速偏差的绝对值的向量及对应时刻的最大值，确定系统的有效惯量的表达方程；
23、有效惯量求解模块，能够对所述有效惯量的表达方程求数值解，得到有效惯量的近似表达式。
24、根据本专利技术的一些实施例，所述发电机转速偏差模块中，使用的公式为：
25、
26、其中，δftc为tc时刻各发电机转速偏差ω的绝对值δftci(i＝1,2,…,n)组成的向量，δfnadir为δftc元素中的最大值。
27、根据本专利技术的一些实施例，所述系统的有效惯量tje的表达式为：
28、即：
29、
30、其中，δpdc是系统中的功率变化量，d为系统中的阻尼。
31、根据本专利技术的一些实施例，所述有效惯量求解模块中，包括：
32、对进行泰勒级数展开，并只保留前两项得到：
33、
34、由此确定tje的近似表达式为：
35、
36、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种电力系统有效惯量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取发电机转速偏差量，基于所述发电机转速偏差量确定不同时刻发动机转速偏差的绝对值的向量及对应时刻的最大值的步骤中，使用的公式为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统的有效惯量TJE的表达式为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述有效惯量的表达方程求数值解，得到有效惯量的近似表达式的步骤，包括：
5.一种电力系统有效惯量计算系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述发电机转速偏差模块中，使用的公式为：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统的有效惯量TJE的表达式为：
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述有效惯量求解模块中，包括：
9.一种终端，包括：存储器、处理器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至4中任一项所述的方法。<...
【技术特征摘要】
1.一种电力系统有效惯量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取发电机转速偏差量，基于所述发电机转速偏差量确定不同时刻发动机转速偏差的绝对值的向量及对应时刻的最大值的步骤中，使用的公式为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统的有效惯量tje的表达式为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述有效惯量的表达方程求数值解，得到有效惯量的近似表达式的步骤，包括：
5.一种电力系统有效惯量计算系统，其特征在于，包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王铁柱，侯玮琳，马士聪，罗魁，高俊诚，荆逸然，范士雄，郭雅蓉，单熙雯，徐浩田，孙永健，司君诚，王元元，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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