[發明專利]一種大規模風電并網情況下電力系統慣性常數的測量方法

在審

• 申請號: 202210370070.0
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114665506A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 葉鵬;楊宏宇;張政斌;李天岳;魏靖曉;關多嬌;邵旸棣;王子赫;米偉銘;馮悅新;李澤政;尹元科;李振嘉;吳錦銘;陳弈先;鄒存宇;陸銘陽
• 申請（專利權）人: 沈陽工程學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 北京深川專利代理事務所(普通合伙) 16058
• 代理人: 李煥煥

1.一種大規模風電并網情況下電力系統慣性常數的測量方法，其特征在于：在大規模風電場并網條件下，當電力系統受到擾動后，在不平衡功率的作用下通過電力系統內各同步發電機的慣量響應，建立搖擺方程目標函數，最后求取電力系統慣性時間常數；

包括以下步驟：

步驟1)獲取電力系統擾動變化量；

步驟2)建立風電場有功變化模型；

2-1)確定風電機機組數量；

2-2)確定風電場額定容量；

2-3)確定風電場接入電處頻率；

2-4)確定風電場等效有功變化；

步驟3)建立同步發電機有功變化模型；

3-1)確定同步發電機數量；

3-2)確定各同步發電機額定功率；

3-3)確定各發電機慣性時間常數；

3-4)將系統中同步發電機進行等效；

3-5)計算同步發電機平均頻率；

3-6)確定同步發電機有功變化；

步驟4)同時考慮風電場和同步電機的慣性響應建立目標函數；

步驟5)分別建立同步發電機與風電場的約束條件；

步驟6)求解風電場慣性時間常數與同步機慣性時間常數；

步驟7)計算考慮風電場加入后電力系統時間常數。

2.根據權利要求1所述的大規模風電并網情況下電力系統慣性常數的測量方法，其特征在于：大規模風電并網情況下電力系統慣性常數是指，風電場由于自身通過換流器等電力電子設備接入電網，其慣性時間常數不同于常規同步發電機，考慮此種情況下的系統慣性時間常數。

3.根據權利要求1所述的大規模風電并網情況下電力系統慣性常數的測量方法，其特征在于：步驟1)獲取電力系統擾動變化量是指電力系統受到擾動有功功率的變化P_dist。

4.根據權利要求1所述的大規模風電并網情況下電力系統慣性常數的測量方法，其特征在于：所述步驟2)建立風電場有功變化模型是指按如下公式建立風電場等效有功模型；

(1)確定風電機機組數量m_W，為是計算方便將風電場整體等效為一個風機；

(2)確定風電場額定容量S_WN；

(3)確定風電場接入點處頻率f_W；

(4)建立風電場等效有功模型式中f_n為系統額定頻率,H_W為風電場慣性時間函數、S_WN為風電場額定容量、為風電場接入點處頻率的導數。

5.根據權利要求1所述的大規模風電并網情況下電力系統慣性常數的測量方法，其特征在于：所述步驟3)建立同步發電機有功變化模型是指按照如下公式建立同步發電機有功變化模型；

(1)確定同步發電機數量m_t；

(2)確定各同步發電機額定功率S_jN；

(3)確定各發電機慣性時間常數H_j；

(4)將系統中同步發電機進行等效記為m_t為同步發電機數量、為S_jN各同步發電機額定功率、H_j為發電機慣性時間常數；

(5)確定個發電機母線頻率f_i計算同步發電機平均頻率

(6)確定同步發電機有功變化模型為：H_G為同步發電機慣性時間函數、S_G為同步發電機額定容量為同步發電機平均頻率的導數。