一种区域电网惯量实用化快速估计方法

已有电力系统惯量估计的扰动法适用性较差,而统计法既无法准确计入新能源容量占比因素,也不能细致考虑负荷侧等效惯量。基于同步发电机和风电与负荷侧电动机等效惯量估计原理分析,提出了一种基于统计法的区域电网惯量实用化快速估计方法。所提方法无需扰动后的系统运行参数数据,而是通过源、荷两侧在线发电机及电动机等效惯量累加得到区域电网惯量,利用历史数据回归拟合系数来计入新能源容量占比的影响,因而具有鲁棒性强与计算速度快等优点。针对某区域电网两次实际频率波动事故场景,利用所提方法进行了区域电网惯量估计,以扰动法计算结果为基准,验证了该算法的准确性和实用性。

基于类噪声扰动的电网惯量常态化连续估计方法

精确估计惯量是客观评估电网频率安全稳定性的关键环节,现有方法主要基于有功–频率大扰动的离散事件,无法对电网惯量连续估计。鉴于此,该文研究利用有功–频率类噪声扰动信息连续估计电网惯量的方法。首先以区域为对象,将断面联络功率和区域内负荷扰动作为输入、频率扰动作为输出,应用输出误差(output error,OE)模型对区域惯量进行估计,进而对各区域合并求解全网等效惯量。提出数据分段、移动数据窗的处理方式,对多段类噪声输入的OE模型分范围选阶辨识,并剔除离群值,获取充足的惯量估计样本及其均值,减小随机扰动引起的辨识误差。最后通过算例系统验证所提方法和模型的有效性及精确性。

基于PlatEMO的新能源高渗透率电网惯量辨识方法

传统方法构建的惯量辨识模型,未考虑新能源接入电网的比例系数,一定程度上降低了惯量辨识精度。鉴于此,构建了新能源高渗透率区域电网等效频率响应模型,以更准确还原区域电网惯量水平。针对需辨识的区域惯量参数,采用多目标优化平台PlatEMO上多种主流优化算法进行参数辨识及其辨识精度比较。仿真结果表明了辨识方法的可行性,同时表明粒子群一类算法在辨识该类闭环模型参数时,在精度上和辨识速度上具有较明显优势。

低惯量不接地微电网单相接地故障研究

提出了一种新的小惯量不接地微电网SLG(单相接地)故障保护方案。该方案包含微电网接口保护和单元保护。微电网接口保护是基于微电网互联变压器零序电压角和零序电流角的差值来快速选择故障馈线。微电网单元保护是基于负载或分布式能源的每个连接点的三个零序电流方向的比较。所提出的方案对可能发生在电网和微电网中的SLG故障做出响应。建立了PSCAD仿真模型,对不接地的低惯量微电网进行了仿真研究,验证了所提方案的可靠性。

大规模双馈风电机组参与调频的电网自适应低频减载策略

大规模风电参与惯性控制和一次调频会对电网频率特性产生显著影响,而现有的低频减载方法尚未考虑该影响,可能引起频率轨迹失真和负荷切除不合理问题。鉴于此,以双馈型风电机组为例,研究将风电虚拟惯性响应时变特性参数和一次调频响应系统模型融入低频减载过程的方法,提出了改进低频减载策略和负荷切除决策模型。首先,通过求解含风电虚拟惯性响应的电网等效惯量(具有时变特性)、检测频率变化率,计算低频减载首轮起动时刻的实时功率缺额。然后,定量表征风电一次调频及负荷调节效应先抵消部分的实时功率缺额,剩余功率缺额则由自适应低频减载策略分批切除。最后,理论研究及算例分析结果表明,所提低频减载改进策略和模型能更客观地反映电网频率特性,负荷切除量明显更小,体现了大规模风电参与调频对低频减载的有益影响。

基于变频空调的负荷虚拟惯量控制策略

可再生能源并网导致电网转动惯量降低,影响电网稳定性。为了提高电网系统转动惯量,增强电网对可再生能源的消纳能力,文章提出一种基于变频空调的负荷虚拟惯量控制策略,利用需求侧变频空调负荷响应电网的频率波动。该策略根据额定运行点和下垂特性下的压缩机转速参考值,构建了二阶虚拟同步电机(VSG)模型。根据电网实时电压与VSG虚拟电动势的相角差,求得VSG虚拟功率和压缩机转速变化量参考值。最后,建立VSG环节的小信号模型,给出了参数设定的方法,并分析其稳定性。仿真结果表明,所提算法能使变频空调模拟同步电机的惯性特性,提高电网的转动惯量。

基于子空间法的电网暂态频率扰动惯量估计

针对暂态频率扰动下传统惯量估计方法受扰动发生时刻和惯性响应持续时间判断敏感而导致估计误差偏大的问题,文章提出基于子空间法的电网惯量估计思想。通过分析暂态频率扰动发生前、惯性响应及一次调频响应各阶段的电网频率响应模型的冲激响应特征,获得各阶段的电网惯量统一性表达,并将各阶段电网频率响应模型作为相同待估计系统,应用子空间法进行系统模型参数辨识,最终估计出电网惯量。通过算例分析验证了文章方法对电网惯量估计的有效性及精确性。