[发明专利]风电高渗透电网系统的等效惯量预测方法

权利要求书

1.一种风电高渗透电网系统的等效惯量预测方法，包括如下步骤：

S1.根据风力发电系统的参数，计算风电机组等效虚拟惯量时间常数；

S2.根据步骤S1得到的风电机组等效虚拟惯量时间常数，构建风电高渗透电网的等效惯量计算公式；

S3.获取风电高渗透电网系统的历史数据；

S4.获取待预测日的参数数据；

S5.采用灰色关联算法，在获取的历史数据中选取待预测日的相似日；

S6.基于NGBoost集成学习模型，构建等效惯量预测初始模型，并采用选定的相似日的数据对等效惯量预测初始模型进行训练，得到等效惯量预测模型；

S7.将待预测日的参数数据输入到步骤S6得到的等效惯量预测模型，得到最终的待预测日的风电高渗透电网系统的等效惯量预测结果。

2.根据权利要求1所述的风电高渗透电网系统的等效惯量预测方法，其特征在于步骤S1所述的根据风力发电系统的参数，计算风电机组等效虚拟惯量时间常数，具体包括如下步骤：

风机捕获的机械功率P_w表示为：

式中ρ为空气密度；A为风机扫风面积；v为风速；λ为叶尖速比且ω为转子转速，R为叶轮半径，β为桨距角，C_P(λ,β)为风能利用系数且λ_i为中间参数且

当ω＜ω_min时，风电机组虚拟惯性时间常数H_w为H_w＝0；

当ω_min≤ω≤ω_max时，风电机组虚拟惯性时间常数H_w为

式中S_n,w为双馈风电机组的额定容量；J_w为单台风电机组的总转动惯量；ω₀为风电机组初始转子转速；t_on为机组调速初始时刻；t_off为机组调速结束时刻；C_pmax为风能利用系数最大值；

当ω＞ω_max时，风电机组虚拟惯性时间常数H_w为

式中ω_min为风电机组的最低转子转速；ω_max为风电机组的最高转子转速。

3.根据权利要求2所述的风电高渗透电网系统的等效惯量预测方法，其特征在于步骤S2所述的根据步骤S1得到的风电机组等效虚拟惯量时间常数，构建风电高渗透电网的等效惯量计算公式，具体包括如下步骤：

构建风电高渗透电网的等效惯量计算公式为

式中H_eq为风电高渗透电网的等效惯量；n_G为与电网直接相连的同步发电机数量；H_G,i为同步发电机i的惯性时间常数；S_G,i为同步发电机i的额定容量；n_W为能够参与系统惯量响应的风机数量；H_W,j为风机j的虚拟惯性时间常数；S_W,j为风机j的额定容量。