基于扰动数据的电力系统惯量估计方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于扰动数据的电力系统惯量估计方法、系统，方法包括：在电力系统节点突增合理的有功功率阶跃扰动；将突增有功功率扰动的节点作为扰动点；采集电力系统内距扰动点电气距离最小的发电机的最近节点有功功率及频率数据；对采集有功功率及频率数据进行预处理，获得预处理后的有功功率变化量和频率变化量；将预处理后的有功功率变化量和频率变化量分别作为辨识模型的输入和输出，以辨识模型参数；依据辨识的模型参数，将辨识模型转化为多阶表示；对多阶表示的辨识模型施加阶跃扰动，获得多阶表示的辨识模型阶跃响应的输出值表达式并求导以提取单发电机惯性常数；依据单发电机惯性常数，获得系统等值惯性常数。本发明专利技术能基于扰动数据评估电力系统实际惯量水平，进而为评估系统动态稳定性提供可靠依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，属于电力系统频率稳定。

技术介绍

1、惯性是一种物理特性，当发生外界干扰时，惯性会阻碍其改变自身状态。电力系统的惯性表现为系统出现不平衡功率时抑制系统频率变化的能力，惯量是惯性的度量，通常以等效惯性常数表示，是电力系统稳定分析领域的重要参数。传统电网中，同步发电机等转动元件是系统惯性的主要来源，同步机与电网直接耦合，当系统出现不平衡功率时，表现为电磁功率变化，同步发电机的旋转元件会吸收或释放功率，支撑功率平衡，从而抑制系统频率变化。系统具有充足的惯性可以延缓频率跌落的速度，为电力系统频率稳定提供支撑。

2、随着近年来能源结构发生变化，风电、光伏和储能等在电网中的渗透率不断提高，以及高压直流输电的大规模应用，大量的电力电子装置投入电网。新能源的接入替代了部分同步发电机，但其不具备旋转惯量，如风机转速与系统频率解耦，不能向系统提供惯量支撑，导致系统惯量减小，频率稳定性下降，恶化系统抗干扰能力和稳定特性。同时特高压交直流输电项目陆续投运，跨区域输送功率提高，发生大功率缺额事故的风险增加。

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【技术保护点】

1.一种基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，其特征在于，对于含有η台发电机，ρ个节点的电力系统，扰动点分别设置在η个发电机的最近节点处，按照上述S2-S5的步骤共计进行η次辨识、提取，以得到电力系统内所有发电机惯性常数；或者扰动点分别设置在ρ个节点处，按照上述S2-S5的步骤共计进行ρ次辨识、提取，以得到电力系统内所有发电机惯性常数。

3.根据权利要求1所述的基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，其特征在于，所述有功功率阶跃扰动大小以信噪比为指标，当扰动点输出信号信噪比大于50dB时，表...

【技术特征摘要】

1.一种基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，其特征在于，对于含有η台发电机，ρ个节点的电力系统，扰动点分别设置在η个发电机的最近节点处，按照上述s2-s5的步骤共计进行η次辨识、提取，以得到电力系统内所有发电机惯性常数；或者扰动点分别设置在ρ个节点处，按照上述s2-s5的步骤共计进行ρ次辨识、提取，以得到电力系统内所有发电机惯性常数。

3.根据权利要求1所述的基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，其特征在于，所述有功功率阶跃扰动大小以信噪比为指标，当扰动点输出信号信噪比大于50db时，表示有功功率阶跃扰动扰动大小设置合理。

4.根据权利要求1所述的基于扰动数据的电力系统惯量估计方法，其特征在于，所述s4，具体为：将预处理后的有功功率变化量和频率变化量分别作为输出误差模型的输入和输出，利用带遗忘因子的递推最小二乘法辨识模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，杨灵睿，陈龙，代瑞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：