[发明专利]一种风电场并网对电网惯量削弱的定量计算方法

摘要

一种风电场并网对电网惯量削弱的定量计算方法，通过求解全电网日前等效惯量均值，聚类划分替代全电网的风电场邻近小区域电网，以此作为风电场惯量削弱量求解对象。利用等值机电暂态摇摆方程求解小区域电网的等效惯量；利用小区域电网内部各变电站关口总负荷实时数据，分解提取旋转负荷的在线容量；根据小区域电网等效惯量和负荷的在线容量以及同步发电机、风电场的调度信息，求解出旋转负荷的惯量，求解出风电场并网/离网两种状态下的惯性时间常数，进而计算出惯量削弱量。本发明可为风电场虚拟惯性控制策略制定、电网风电穿透功率极限确定等方面提供应用基础。

主权项

1.一种风电场并网对电网惯量削弱的定量计算方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1：通过求解全电网日前等效惯量均值，聚类划分替代全电网的风电场邻近小区域电网，以此作为风电场惯量削弱量求解对象；/n步骤2：根据所述小区域电网连接断面联络线的数据，利用摇摆方程求取小区域电网的等效惯量H_eq；/n小区域电网等值机电暂态摇摆方程为：/n /n /n其中，δ、ω、ω₀分别为小区域电网惯量中心母线的的电压相角、角速度、额定角速度；P_m是小区域电网内调速器工作时提供的机械功率之和；P_e是小区域电网各个连接断面联络线有功功率之和；当小区域电网在小扰动下运行时，摇摆方程中的变量在稳态附近小幅度变化如下：/n /n /n其中，Δω为小区域电网惯量中心母线的角速度变化量，ΔP_m为小区域电网机械功率变化量之和，ΔP_e是小区域电网各个连接断面联络线有功变化量之和；/n步骤3：根据小区域电网内部各变电站关口总负荷实时数据，辨识旋转负荷的在线容量其中，为旋转负荷第i时刻的额定在线容量；/n步骤4：根据小区域电网等效惯量和负荷的在线容量以及同步机、风机的调度信息，求解出旋转负荷的惯量/n调度信息以及旋转负荷惯量的分解方法如下：/n /n /n式中，分别为小区域电网中同步发电机组、风电场、旋转负荷第i时刻的惯性时间常数；分别为同步机组、风电场第i时刻的额定在线容量；/n步骤5：通过步骤3、步骤4求取的旋转负荷的惯性时间常数和在线容量，以及同步发电机组和风电场的调度信息，求解风电场并网/离网两种状态下的惯性时间常数及惯性时间常数减小值：/n风电场并网：/n风电场离网：/n惯性时间常数减小：/n式中，分别为风电场并网、离网时小区域电网第i时刻的惯性时间常数，T为最大时刻点；分别为小区域电网中同步发电机第i时刻的惯性时间常数与容量、风电机组第i时刻的惯性时间常数与容量、旋转负荷第i时刻的惯性时间常数与容量；分别为风电场离网、并网两种状态下的小区域电网的惯性时间常数。/n