[发明专利]一种确定电力系统惯量的方法及系统

权利要求书

1.一种确定电力系统惯量的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电力系统扰动下量测机组的电磁功率变化数据和频率变化数据，并根据所述频率变化数据计算每个电磁功率值对应的频率变化率；

根据所述量测机组在一个电磁功率周期内的电磁功率最值和所述电磁功率最值对应的频率变化率，确定所述量测机组的惯性时间常数；

根据所述量测机组的电磁功率变化数据确定电磁功率稳态平均值；

基于惯量响应阶段扰动功率分配机理，利用所述量测机组的惯性时间常数和电磁功率稳态平均值确定电力系统惯量；

其中，所述根据所述量测机组在一个电磁功率周期内的电磁功率最值和所述电磁功率最值对应的频率变化率，确定所述量测机组的惯性时间常数，包括：

其中，H_i为量测机组i的惯性时间常数；ΔP_ei(m)为量测机组i的电磁功率最大值或电磁功率最小值，df_i/dt为电磁功率最大值对应的频率变化率或电磁功率最小值对应的频率变化率；f₀为电力系统的额定频率；S_Bi为量测机组i的额定容量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用移动平均法，根据所述量测机组的电磁功率变化数据确定电磁功率稳态平均值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于惯量响应阶段扰动功率分配机理，利用所述量测机组的惯性时间常数和电磁功率稳态平均值确定电力系统惯量，包括：

其中，H_sys为电力系统惯量；H_i为量测机组i的惯性时间常数；ΔP_loss为扰动功率；△P_i为量测机组i的电磁功率稳态平均值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力系统惯量包括：系统内同步机惯性常数H_SG、异步机惯性常数H_IM、基于电流源或电压源控制的电力电子型电源惯性常数H_virtual和静态负荷电压等效惯性常数H_load；其中，H_sys＝H_SG+H_IM+H_virtual+H_load，H_sys为电力系统惯量。

5.一种确定电力系统惯量的系统，其特征在于，所述系统包括：

频率变化率计算单元，用于获取电力系统扰动下量测机组的电磁功率变化数据和频率变化数据，并根据所述频率变化数据计算每个电磁功率值对应的频率变化率；

惯性时间常数确定单元，用于根据所述量测机组在一个电磁功率周期内的电磁功率最值和所述电磁功率最值对应的频率变化率，确定所述量测机组的惯性时间常数；

电磁功率稳态平均值确定单元，用于根据所述量测机组的电磁功率变化数据确定电磁功率稳态平均值；

系统惯量确定单元，用于基于惯量响应阶段扰动功率分配机理，利用所述量测机组的惯性时间常数和电磁功率稳态平均值确定电力系统惯量；

其中，所述惯性时间常数确定单元，根据所述量测机组在一个电磁功率周期内的电磁功率最值和所述电磁功率最值对应的频率变化率，确定所述量测机组的惯性时间常数，包括：

其中，H_i为量测机组i的惯性时间常数；ΔP_ei(m)为量测机组i的电磁功率最大值或电磁功率最小值，df_i/dt为电磁功率最大值对应的频率变化率或电磁功率最小值对应的频率变化率；f₀为电力系统的额定频率；S_Bi为量测机组i的额定容量。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电磁功率稳态平均值确定单元，用于：

利用移动平均法，根据所述量测机组的电磁功率变化数据确定电磁功率稳态平均值。