[发明专利]一种针对大扰动下频率变化的调节方法

说明书

本发明公开了一种针对大扰动下频率变化的调节方法，包括如下：计算电网受扰时每个节点分配到的不平衡功率；根据每个节点分配到的不平衡功率，计算每个节点的频率变化率；根据每个节点的频率变化率，通过在各节点处配置频率变化保护阈值、规定节点惯量下限，将频率变化率维持在可接受范围又或者是采用虚拟惯性控制来减小各节点频率变化率大小以增强并网点的电网强度，使系统恢复动态稳定运行。本发明为新能源接入后电网调频措施提供支撑，防止一系列连锁反应的发生，减小频率变化率大小，提高系统保持频率稳定的能力，充分提升发电机组的调频能力，最大程度上保证系统的稳定运行。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种针对大扰动下频率变化的调节方法。

背景技术

频率稳定是电力系统稳定运行的关键指标。目前，我国新能源发电装机规模居世界第一，发电比例稳步提高。截至2022年4月底，风电、太阳能等新能源发电装机容量大幅增长，同比增长20.5％。随着新能源渗透率提高，传统火电机组占比不断下降，电力系统惯量水平持续降低，频率稳定支持能力下降。截至2020年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度达到79.4万千米，同比增长4.6％。我国共成功投运“十四交十六直”30个特高压工程，跨省跨区输电能力达1.4亿千瓦时。虽然特高压交直流输电提升了线路的传输容量，但是同时也提高了扰动的冲击性，两者相互叠加进一步放大了电力系统频率失稳的风险。

现有研究主要集中于对系统整体惯量数值的评估以及系统整体惯量下降对频率稳定的影响，缺乏系统中不同节点分布惯量对频率稳定影响的研究以及如何从分布惯量调频的角度为系统调频措施提供支撑。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明公开了一种针对大扰动下频率变化的调节方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种针对大扰动下频率变化的调节方法，包括如下步骤：

S1：计算电网受扰时每个节点分配到的不平衡功率；

S2：根据步骤S1中每个节点分配到的不平衡功率，计算每个节点的频率变化率；

S3：根据步骤S2中每个节点的频率变化率，通过在各节点处配置频率变化保护阈值、规定节点惯量下限，将频率变化率维持在可接受范围又或者是采用虚拟惯性控制来减小各节点频率变化率大小以增强并网点的电网强度，使系统恢复动态稳定运行。

优选的，通过测量得到的扰动点带来的不平衡功率，结合电网结构阻抗参数，计算得到电网中每个节点处发电机组分配到的不平衡功率；其中，

针对三机及以上系统，对扰动点两侧的发电机组进行组合将其分解为若干级二机系统；

针对两机系统，扰动点两侧线路分配的不平衡功率大小与扰动点两侧线路的电网结构阻抗参数成反比，所述电网结构阻抗参数包括线路阻抗和发电机组内部的暂态电抗。

优选的，步骤S2中，

其中，为节点的频率变化率的标幺值，ΔP_*为节点分配到的不平衡功率的标幺值，T_j为节点的发电机惯性时间常数。

优选的，步骤S3中，配置频率变化保护阈值具体为：

设置频率越限保护，调整触发低频减载保护装置动作的频率变化保护阈值，采用基于实时频率变化率的切负荷自适应、半适应低频减载方案，即在节点分配到的不平衡功率较大时加速切除相匹配的负荷，从而抑制频率快速变化，防止频率不稳定而造成破坏事故，自适应减载方案动作量的定值要与节点的惯量相适应；

规定节点惯量下限具体为：

根据节点可接受的频率变化率上限以及步骤S1中节点处分配到的不平衡功率ΔP计算该节点的惯量下限；