考虑动态频率约束的电力系统最小惯量评估

• 作者: 王宝财 孙华东 李文锋 严剑峰 于之虹 杨超
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 惯量响应 频率变化率 最小惯量需求 频率稳定 频率约束
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 大电网规划与运行|Large Power Grid Planning and Operation
• 页码范围: 114-126,中插9
• 页数: 14页
• 分类号: TM73
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.210751

摘要

新能源高占比系统带来的低惯量问题已严重影响大扰动下系统频率稳定性,频率各项指标愈发接近安全域边界.为量化系统频率响应能力,明晰系统运行边界,该文在分析系统惯量需求必要性基础上,提出考虑频率变化率(rate of change of frequency,RoCoF)及频率最低点约束的系统最小惯量需求评估方法.在RoCoF约束方面,将静态负荷电压特性引入评估模型,并根据扰动瞬间功率分配机理对大电网动态频率空间分布特征进行量化;在频率最低点约束方面,通过建立含多类型调频资源的系统频率响应模型进行最小惯量评估.根据所提方法,给出考虑我国电网运行特性及稳定性要求的送、受端系统最小惯量评估方法.根据不同频率约束下的惯量不足,给出可行应对措施,并分析各项措施与最小惯量关系,包括直接增大系统惯量、电力电子电源快速调频、降低扰动功率和放宽频率约束等.最后,采用改动的WSCC 3机9节点系统和大电网系统,验证方法有效性和准确性,为保障系统稳定运行及运行方式安排提供理论支撑.