[发明专利]一种基于惯性分布指数的电力系统惯性水平评估方法

权利要求书

1.一种基于惯性分布指数的电力系统惯性水平评估方法，其特征在于，包括：

计算系统等效惯性常数：根据系统内机组的惯性时间常数与额定容量，计算系统等效惯性常数；

通过历史数据库和离线时域仿真，得到具有代表性的节点频率的数据集合；所述数据集合包括发电机组的惯性时间常数、事故发生后系统内各节点的频率；

对所述数据集合进行预处理，剔除坏值；

采集系统中机组的惯性时间常数，设定观测时长与计算步长；

计算故障后系统的惯性中心频率；

计算同时刻的所述节点频率与所述惯性中心频率的差值，将所述差值取平方，得到节点与惯性中心的瞬时电气距离；

在观测时间内累积所述瞬时电气距离，得到节点与惯性中心的电气距离，将所述电气距离进行归一化处理，得到惯性分布指数；

如果所述系统等效惯性常数小于系统总体惯量的最低需求，判定系统惯性水平较低，不满足运行要求；

如果系统内存在所述惯性分布指数大于最高限值的节点，判定系统惯性水平较低，不满足运行要求；

如果所述系统等效惯性常数大于或等于系统总体惯量的最低需求，且系统内所有节点的惯性分布指数都小于或等于最高限值，判定系统惯性水平较高，满足运行要求。

2.根据权利要求1所述的电力系统惯性水平评估方法，其特征在于，所述等效惯性常数的计算公式为：

式(1)中：H_j为系统内第j台机组的惯性时间常数，S_Nj为第j台机组的额定容量，M为系统内机组总数，H_sys为系统的等效惯性常数。

3.根据权利要求1所述的电力系统惯性水平评估方法，其特征在于，所述惯性中心频率的计算公式为：

式(2)中，f_COI(t)为系统在t时刻的惯性中心频率；H_j为系统内第j台机组的惯性时间常数；M为系统内机组总数；f_j(t)为第j台机组节点在t时刻的频率。

4.根据权利要求1所述的电力系统惯性水平评估方法，其特征在于，所述电气距离的计算公式：

式(3)中，D_i表示节点i与惯性中心的电气距离，T_sam为频率采样的时间间隔，n为采样总次数，f_i(k)表示节点i的第k次采样频率，f_COI(k)表示惯性中心频率的第k次采样值，n·T_sam为观测时长。

5.根据权利要求1所述的电力系统惯性水平评估方法，其特征在于，所述惯性分布指数的计算公式：

式(4)中，IDI_i为节点i对应的惯性分布指数，D_max表示网内节点距离惯性中心的最大电气距离,D_min表示网内节点距离惯性中心的最小电气距离。