[发明专利]一种确定电网系统可承受的最大扰动功率的方法及系统

说明书

本发明公开了一种确定电网系统可承受的最大扰动功率的方法及系统，包括：获取电网系统的运行参数；基于所述运行参数确定电网系统在当前扰动功率下的临界渗透率；基于所述临界渗透率确定电网系统的系统频率强度最小值；基于所述统频率强度最小值确定电网系统能够承受的最大扰动功率。本发明能够准确地评估系统频率稳定约束下的系统电力电子电源临界渗透率，并基于临界渗透率确定可承受的最大扰动功率，能够为系统运行方式和开机安排提供指导，避免大功率扰动触发第三道防线造成切机或切负荷等风险。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种确定电网系统可承受的最大扰动功率的方法及系统。

背景技术

与传统同步系统相比，高比例电力电子电源系统中大规模新能源接入替代了部分同步机组，新能源电力电子解耦特性及其最大功率跟踪模式，使系统惯量水平逐渐相对减小且调频能力相对减弱。加之特高压大容量跨区直流输电投入使用，阻断了扰动下跨区惯量支撑及功率响应，严重恶化大扰动下系统频率稳定性。

系统惯量相对减小使扰动下频率特性发生巨大变化。一方面，惯量减小导致扰动下频率变化率（rate of change of frequency，RoCoF）增大，增大分布式电源脱网风险的同时也威胁着常规机组安全运行。此外，较大RoCoF可能使同步机产生滑极现象，造成内部结构损坏。另一方面，惯量减小使频率最低点进一步降低，触发第三道防线低频减载的可能性增大，严重情况将导致调速系统尚未动作频率已经崩溃，或通过充足一次调频调节也无法使频率恢复。

为使扰动后RoCoF不超过分布式电源防孤岛保护设定值造成其脱网和损坏同步机，以及频率最大频差不触发第三道防线造成切机/切负荷，需要对电力电子电源接入比例进行约束和限制，并且由国内外几次停电事故可以发现，频率稳定逐渐成为制约临界渗透率的主要因素。同时，为防止扰动下频率指标触发第三道防线，还需要对系统可承受的最大扰动功率进行约束和计算，使当前直流运行功率不超过系统可承受最大扰动功率。对于我国电网，最大扰动通常来自直流闭锁，直流闭锁将会导致严重的送端系统高频和受端系统低频问题，根据计算出的系统可承受最大扰动功率，安排直流运行功率和系统运行方式，保障系统安全稳定运行。

目前考虑频率稳定的临界渗透率研究大多基于时域仿真和复杂模型，缺少解析量化方法，并且尚未有文献从惯量角度对临界渗透率和可承受最大扰动功率进行分析和约束。因此，在考虑频率安全稳定约束的前提下，如何确定系统临界渗透率和可承受最大扰动功率是急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种确定电网系统可承受的最大扰动功率的方法及系统，以解决如何确定电网系统可承受的最大扰动功率的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种确定电网系统可承受的最大扰动功率的方法，所述方法包括：

获取电网系统的运行参数；

基于所述运行参数确定电网系统在当前扰动功率下的临界渗透率；

基于所述临界渗透率确定电网系统的系统频率强度最小值；

基于所述系统频率强度最小值确定电网系统能够承受的最大扰动功率。

优选地，其中所述运行参数，包括：扰动前的系统频率、最小频率约束、故障发生时的扰动功率、故障发生时的扰动功率对应的频率最低点偏差、当前运行状态下的扰动功率和当前运行状态下的渗透率。

优选地，其中所述基于所述运行参数确定电网系统在当前扰动功率下的临界渗透率，包括：

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