风电、光伏等可再生能源规模化接入导致电力系统惯量降低、频率失稳风险增加,亟需对等效惯量进行在线评估。现有的惯量评估方法大多基于大扰动场景下的频率变化率,难以满足准稳态场景下的等效惯量评估需求。首先,针对常态化惯量评估问题...风电、光伏等可再生能源规模化接入导致电力系统惯量降低、频率失稳风险增加,亟需对等效惯量进行在线评估。现有的惯量评估方法大多基于大扰动场景下的频率变化率,难以满足准稳态场景下的等效惯量评估需求。首先,针对常态化惯量评估问题,分析电力系统惯量响应的机理,推导准稳态运行条件下等效惯量的表达式。然后,基于系统辨识理论,构建受控自回归移动平均模型(autoregressive moving average with exogenous variable,ARMAX),利用赤池信息准则(Akaike information criterion,AIC)确定模型阶次,并运用最小二乘方法估计系统等效惯量。最后,在WSCC 9节点系统中对所提方法的有效性进行了验证,表明所提方法具有较高的辨识精度,能够适应不同的负荷波动形式。展开更多
研究风电场等效虚拟惯量评估方法可以定量掌握风电场对电网的惯量贡献。已有方法通过建立含有虚拟惯量控制的风电机组简化模型并结合转子运动方程推导出风电场等效惯量的计算公式,但该方法却存在所需参数众多且不易获得的问题。对此,提...研究风电场等效虚拟惯量评估方法可以定量掌握风电场对电网的惯量贡献。已有方法通过建立含有虚拟惯量控制的风电机组简化模型并结合转子运动方程推导出风电场等效惯量的计算公式,但该方法却存在所需参数众多且不易获得的问题。对此,提出一种从易于获得的量测数据中求取风电场等效惯量的方法。首先,介绍了风电虚拟惯量的概念。其次,对风电机组惯量响应过程中自身动能和输出电能的转换进行分析,并根据能量守恒原理提出一种利用风电场公共耦合点(point of common coupling,PCC)有功-频率量测数据进行计算的惯量评估方法,该方法可以避免基于系统辨识方法在评估过程中对辨识模型降阶所带来的误差,从而得到更高精度的惯量评估结果。最后,在PSASP中建立仿真算例验证了所提方法的有效性和优越性。展开更多
普及推广风电虚拟惯性控制技术,是保障含高比例风电电力系统频率稳定运行的重要需求,但当前缺乏精确估计风电场等效虚拟惯量的理论方法,不能定量评估风电场对电网的惯量贡献。鉴于此,针对风电场等效虚拟惯量的快速时变特征,提出应用受...普及推广风电虚拟惯性控制技术,是保障含高比例风电电力系统频率稳定运行的重要需求,但当前缺乏精确估计风电场等效虚拟惯量的理论方法,不能定量评估风电场对电网的惯量贡献。鉴于此,针对风电场等效虚拟惯量的快速时变特征,提出应用受控自回归辨识模型和基于时变遗忘因子的递推最小二乘辨识求解算法,估计出风电场等效虚拟惯量。所提辨识模型和算法具有快速跟踪能力和良好收敛性,能精确估计风电场快速时变的等效虚拟惯量。在辨识求解中,只需量测风电场公共耦合点(point of common coupling,PCC)的有功功率和频率扰动信息,数据易于获取、实用性强,可良好推广应用。最后通过算例系统验证了辨识模型与方法的有效性和精确性。展开更多
文摘风电、光伏等可再生能源规模化接入导致电力系统惯量降低、频率失稳风险增加,亟需对等效惯量进行在线评估。现有的惯量评估方法大多基于大扰动场景下的频率变化率,难以满足准稳态场景下的等效惯量评估需求。首先,针对常态化惯量评估问题,分析电力系统惯量响应的机理,推导准稳态运行条件下等效惯量的表达式。然后,基于系统辨识理论,构建受控自回归移动平均模型(autoregressive moving average with exogenous variable,ARMAX),利用赤池信息准则(Akaike information criterion,AIC)确定模型阶次,并运用最小二乘方法估计系统等效惯量。最后,在WSCC 9节点系统中对所提方法的有效性进行了验证,表明所提方法具有较高的辨识精度,能够适应不同的负荷波动形式。
文摘传统惯量评估方式并未考虑扰动发生时间的不精确测定、通信技术以及频率分布特性对惯量评估的影响,导致无法准确评估系统惯量。为此,提出了新能源电力系统的等效惯量评估方法。首先根据动能定理,定义了中心频率平方偏差(central frequency squared deviation,CFSD)的概念并提出了新的惯量评估方法,降低了扰动发生时间的不精确测量以及通信技术对惯量评估精度的影响,节约了PMU安装成本。然后,考虑到频率分布特性对惯量评估的影响,提出了惯量图心的概念以确定合适的频率采集地点。此外,应用了滑动窗口技术处理数据,降低了一次调频对惯量评估精度的影响。最后,根据惯量评估的结果,分析并计算了扰动期间一次调频最小出力与系统最小虚拟惯量。提出的方法被验证于DIgSILENTPowerFactory中改进的IEEE 39节点新英格兰系统。
文摘研究风电场等效虚拟惯量评估方法可以定量掌握风电场对电网的惯量贡献。已有方法通过建立含有虚拟惯量控制的风电机组简化模型并结合转子运动方程推导出风电场等效惯量的计算公式,但该方法却存在所需参数众多且不易获得的问题。对此,提出一种从易于获得的量测数据中求取风电场等效惯量的方法。首先,介绍了风电虚拟惯量的概念。其次,对风电机组惯量响应过程中自身动能和输出电能的转换进行分析,并根据能量守恒原理提出一种利用风电场公共耦合点(point of common coupling,PCC)有功-频率量测数据进行计算的惯量评估方法,该方法可以避免基于系统辨识方法在评估过程中对辨识模型降阶所带来的误差,从而得到更高精度的惯量评估结果。最后,在PSASP中建立仿真算例验证了所提方法的有效性和优越性。
文摘普及推广风电虚拟惯性控制技术,是保障含高比例风电电力系统频率稳定运行的重要需求,但当前缺乏精确估计风电场等效虚拟惯量的理论方法,不能定量评估风电场对电网的惯量贡献。鉴于此,针对风电场等效虚拟惯量的快速时变特征,提出应用受控自回归辨识模型和基于时变遗忘因子的递推最小二乘辨识求解算法,估计出风电场等效虚拟惯量。所提辨识模型和算法具有快速跟踪能力和良好收敛性,能精确估计风电场快速时变的等效虚拟惯量。在辨识求解中,只需量测风电场公共耦合点(point of common coupling,PCC)的有功功率和频率扰动信息,数据易于获取、实用性强,可良好推广应用。最后通过算例系统验证了辨识模型与方法的有效性和精确性。
