基于量测数据的新能源电力系统区域等效惯量评估方法.pdfVIP

2024年9月电工技术学报Vol.39No.17

第39卷第17期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYSep.2024

DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.231250

基于量测数据的新能源电力系统区域

等效惯量评估方法

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马燕峰李金媛王子建赵书强郭润生

（1.河北省分布式储能与微网重点实验室（华北电力大学）保定071003

2.国网朔州供电公司朔州036002）

摘要新能源发电类型、渗透率及控制方式的不同会影响电力系统实时惯量，评估惯量水平

有助于提高电力系统抗扰动能力。该文在分析风电、光伏的虚拟惯性响应特性及其对电力系统频

率稳定性影响的基础上，考虑负荷静态电压特性，提出一种基于量测数据的新能源电力系统区域

等效惯量实时评估方法。评估结果计及发电机惯量、新能源虚拟惯量和负荷等效惯量。为了减小

因扰动后频率分布特性造成的误差，从加权平均数的角度提出频率采样点的选取及区域频率的计

算方法，解决了量测数据众多且获取困难的问题。通过算例验证了所提方法对传统电力系统及新

能源电力系统区域等效惯量评估均具有可行性和有效性。

关键词：新能源电力系统区域等效惯量评估量测数据联络线功率虚拟惯性控制负

荷静态电压特性

中图分类号：TM73;TM61

0引言采样点，但该方法需要获取系统的拓扑结构、支路

参数和运行状态，所需参数众多，计算过程复杂。

随着风电、光伏等可再生能源的大规模开发和

利用，新能源渗透率逐渐增高[1]。高比例新能源并文献[8]选取电网空间分布尽可能多的不同采样点，

计算采样点频率变化率（RateofChangeofFrequency,

网使电力系统低惯量问题日益突出，频率问题更加

RoCoF）的平均值，快速估计电网转动惯量。

严峻。当电力系统出现功率缺额时，惯量支撑不足

实际电力系统由多个区域构成，各区域惯量来

会引起机组低频减载动作，造成大面积停电，如澳

大利亚“9·28”和英国“8·9”事故[2-3]。因此，为源、网络结构和拓扑参数等不完全相同，评估区域

惯量水平有助于分析各区域频率支撑能力，进而制

提高现代电力系统的稳定运行能力，完善频率稳定

定相应的频率调节策略。现有的大扰动方法评估惯

控制体系，充分发挥源网荷侧非同步机组调频资源

量水平大都集中在系统层面，惯量区域分布不均的

的调节能力，有必要开展电力系统等效惯量提升及

特性考虑较少。文献[9]选取各区域中参与因子较大

新能源虚拟惯量控制策略的研究，并对系统惯量水

[4-5]的机组频率作为评估所需的计算数据，但并未考虑

平进行评估与分析。

负荷静态特性对系统不平衡功率的影响。文献[10]

目前，基于大扰动数据的惯量评估是最广泛应