[发明专利]一种新能源并网电力系统惯量需求量化方法

权利要求书

1.一种新能源并网电力系统惯量需求量化方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：根据电力系统对同步发电机惯量的定义，得到同步发电机系统惯量常数，并得到没有风电机组接入时，含台同步发电机系统总惯量，类比得到风力发电系统的广义等效惯量常数；

Step2：根据同步发电机转子运动方程，得到发电机的惯量常数，将Step1中得到的类比进行推导；

Step3：联合Step1中没有风电机组接入时，台同步发电机系统总惯量，以及Step2中进一步推导的风力发电系统的广义惯量常数，获取当k台风电机组接入时，含台同步发电机系统的系统总惯量常数；

所述步骤Step1包括：

参照电力系统对同步发电机惯量的定义，使用来表征某台同步发电机的惯量，由此可得出系统惯量常数与同步发电机转动惯量关系：；

式中，为同步发电机对扰动后的系统惯量贡献值，转子转速为，为发电机额定功率；

含台同步发电机系统总惯量为：

；

式中，为系统中第台同步发电机的额定容量；

类比上式，得到；

式中：为风力发电机组的旋转动能，为风力发电机额定容量；

所述步骤Step2包括：

假设同步发电机的机械功率不变，那么由同步发电机转子运动方程可得，发电机的惯量常数；

式中，为原动机机械功率标幺值，为发电机输出电磁功率标幺值，为发电机转子同步角速度标幺值；

将Step1中得到的类比进行推导，具体如下：

；

由，则可将上式改写为：；

对等式两边的时间求积分，可得系统在时段受到扰动时，风力发电系统所对电网的广义惯量常数大小为：；

为系统频率标幺值，为风力发电系统的有功功率标幺值，为风力发电系统的有功负荷标幺值，为风力发电系统的有功功率缺额标幺值。

2.根据权利要求1所述一种新能源并网电力系统惯量需求量化方法，其特征在于，所述步骤Step3包括：

当k台风电机组接入时，含台同步发电机系统的系统总惯量常数：

；

式中，为第台同步发电机的惯量常数，为第台同步发电机额定容量；为第台风力发电机广义惯量常数，为第台风力发电机额定容量。

3.根据权利要求1所述一种新能源并网电力系统惯量需求量化方法，其特征在于：

所述同步发电机对扰动后的系统惯量贡献值为：；

式中，为系统阻尼系数，为发电机转子受扰前后的同步角速度之差，为系统的阻尼功率，为系统额定频率，为受扰动前后的频率变化量。