[发明专利]电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备

说明书

本公开的实施例提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备。该方法包括：向电力系统注入小扰动功率，并计算电力系统中各电源节点处的阻抗；根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式，绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线；根据各幅值响应曲线，计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。以此方式，可以从阻抗的角度出发，在保证电力系统正常运行的前提下，实时地计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数，进而快速准确地评估电源节点的惯性与一次调频能力。

技术领域

本公开涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备。

背景技术

为了加速向低碳或碳中性能源经济的转变，越来越多的化石燃料燃烧机组(Fossil Fuel Combustion Units，FFUs)正在被可再生发电机组(Renewable GeneratorUnits，RGUs)所取代。大多数RGUs通过电力电子接口(即逆变器)与电力系统相连，因此在功率干扰后，不提供固有惯性和有效的频率支持，导致系统惯性水平降低和一次调频(Primary Frequency Regulation，PFR)能力下降，给电力系统的安全稳定运行带来了前所未有的挑战。

近年来，人们对电力系统中电源节点的惯性和一次调频能力评估方法进行了广泛的研究，这些方法可以分为两大类：离线评估和在线评估。其中，离线评估主要是依赖于大扰动事件的离线评估，在线评估主要是基于PMU量测数据的系统在线评估。目前上述方法普遍存在着精度低、效率较差等问题，因此，如何快速准确地评估电源节点的惯性和一次调频能力就成了目前亟需解决的问题。

发明内容

本公开提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置、设备以及存储介质，可以快速准确地评估电源节点的惯性与一次调频能力。

第一方面，本公开实施例提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法，该方法包括：

向电力系统注入小扰动功率，计算电力系统中各电源节点处的阻抗；

根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式，绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线；

根据各幅值响应曲线，计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。

在第一方面的一些可实现方式中，小扰动功率为正弦有功功率。

在第一方面的一些可实现方式中，根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式，绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线，包括：

根据电源节点处的阻抗计算电源节点处的耦合阻抗；

根据电源节点处的耦合阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式，绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线。

在第一方面的一些可实现方式中，

电源节点处的频率响应传递函数公式为：

其中，FR(s)表示频率响应传递函数，表示电源节点处的耦合阻抗，u_sd0表示电源节点处的实时电压，V_s表示电源节点处的参考电压，f表示电源节点处的实时频率，f_{B_PLL}表示锁相环带宽。

在第一方面的一些可实现方式中，根据各幅值响应曲线，计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数，包括：

从幅值响应曲线中提取谐振频率和直流增益；

根据提取的谐振频率计算电源节点的惯性系数；

根据提取的直流增益计算电源节点的一次调频能力系数。