[發明專利]一種計及風功率波動的電力系統慣量需求評估的方法

在審

• 申請號: 202010155803.X
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111276973A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李海峰;胥國毅;金濤;畢天姝;王凡
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/24
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

1.一種計及風功率波動的電力系統慣量需求評估的方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、在典型頻率響應模型中，改變電力系統等效慣性時間常數得到不同的系統頻率響應曲線，分析系統頻率特性，獲得受電力系統慣量影響的頻率響應指標；

步驟2、結合風功率波動性，得到系統功率波動概率函數，并以此建立電力系統頻率響應綜合模型；

步驟3、以步驟1獲得的頻率響應指標作為約束條件，評估電力系統的慣量需求，進而評估高比例新能源系統需要風電提供的額外慣量需求。

2.根據權利要求1所述計及風功率波動的電力系統慣量需求評估的方法，其特征在于，所述步驟1的過程具體為：

首先發電機慣性時間常數與電力系統中參與運行的發電機轉子轉動慣量有關，定義如下：

其中，H是發電機慣性時間常數；J是發電機轉子轉動慣量；ω_m是發電機額定機械轉速；S_B是機組基準容量；

對一個具有多臺同步發電機組的系統來說，其等效轉動慣量定義如下：

T_Jeq＝T_J1S_B1+T_J2S_B2+…+T_JnS_Bn

其中，T_Jeq為系統等效轉動慣量；T_J1、T_J2、…、T_Jn為系統中參與發電的單臺同步發電機組的轉動慣量；S_B1、S_B2、…、S_Bn為系統中參與發電的單臺同步發電機組的基準容量；

電力系統等效慣性時間常數能夠反映系統慣量大小，其與系統等效轉動慣量T_Jeq的關系為：

其中，H_eq為電力系統等效慣性時間常數；S_N為電力系統中發電機總容量；

當高比例新能源接入后，新能源機組替代同步機組，新能源機組轉動慣量為0，因此系統等效轉動慣量T_Jeq減小，通過改變電力系統等效慣性時間常數H_eq，分析系統頻率響應指標的變化，獲得受電力系統慣量影響的頻率響應指標，具體為：最大頻率偏差Δf_max和最大頻率變化率dΔf/dt。