本發(fā)明涉及新能源場站，尤其涉及一種新能源場站等效同步機慣量評估方法。

背景技術(shù)：

1、“源-網(wǎng)-荷”各環(huán)節(jié)的電力電子化趨勢使得系統(tǒng)慣量水平降低慣量水平降低使得系統(tǒng)受到擾動后頻率變化率惡化，“雙高”電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定面臨嚴峻挑戰(zhàn)。為應對上述挑戰(zhàn)，迫切要求新能源場站采用虛擬慣量控制來提供系統(tǒng)頻率支撐的能力。

2、目前，新能源場站虛擬慣量控制主要以頻率變化率作為輸入信號，通過在原功率指令上附加調(diào)頻功率，改變新能源場站的輸出功率，旨在模擬同步發(fā)電機慣量響應功能。然而，新能源場站附加虛擬慣量調(diào)頻控制參與電網(wǎng)調(diào)頻時并非瞬時突增的功率，由于新能源機組的自身動態(tài)響應差異和場站控制鏈路的影響，新能源發(fā)電的實際頻率調(diào)節(jié)能力與同步發(fā)電機存在較大差異?，F(xiàn)有技術(shù)考慮虛擬慣量調(diào)頻過程中功率響應延時的研究較少，其對系統(tǒng)頻率動態(tài)的影響機理尚不明晰，此外未考慮新能源自身響應的新能源虛擬慣量調(diào)頻能力評估可能對新能源實際對電網(wǎng)頻率支撐效果錯誤評價，因此需要計及新能源功率響應延時的影響，提出相應的新能源場站虛擬慣量調(diào)頻能力評估方法，綜合評價新能源虛擬慣量控制對頻率支撐的作用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種新能源場站等效同步機慣量評估方法，該方法充分考慮到新能源場站自身的功率響應延時對系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的影響，并依據(jù)新能源投入虛擬慣量控制和改變同步機慣量使得擾動后系統(tǒng)頻率跌落速度一致的原則，對新能源虛擬慣量頻率支撐能力進行評估，從而綜合考慮新能源自身響應動態(tài)和控制參數(shù)的影響，正確評價新能源場站虛擬慣量頻率支撐能力。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種新能源場站等效同步機慣量評估方法，所述方法包括：

4、步驟1、構(gòu)建包含新能源虛擬慣量調(diào)頻的多機系統(tǒng)頻率響應模型，得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)；

5、步驟2、分析影響頻率指標的相關(guān)參數(shù)，再通過頻率指標，確定不同新能源電力系統(tǒng)調(diào)頻參數(shù)對頻率的支撐效果；

6、步驟3、通過步驟1構(gòu)建的頻率響應模型改變新能源調(diào)頻控制相關(guān)參數(shù)，仿真得到新能源調(diào)頻控制參數(shù)、機組功率響應時間常數(shù)和頻率指標的數(shù)據(jù)對，使用雙三次樣條插值函數(shù)表征新能源調(diào)頻控制效果的三維曲面；

7、步驟4、在頻率響應模型中去除新能源虛擬慣量調(diào)頻模塊，改變同步機慣量值，通過仿真得到頻率指標、同步機慣量數(shù)據(jù)對，基于數(shù)據(jù)集用多項式擬和電網(wǎng)慣量調(diào)頻能力評估參數(shù)和頻率指標的關(guān)聯(lián)表征模型；

8、步驟5、在得到新能源調(diào)頻效果表征曲面和電網(wǎng)慣量調(diào)頻能力關(guān)聯(lián)表征模型的基礎(chǔ)上，以頻率指標為中間變量，基于頻率指標等價的原則得到新能源調(diào)頻控制參數(shù)、響應速度-等效同步機慣量的三維曲面。

9、由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，上述方法充分考慮到新能源場站自身的功率響應延時對系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的影響，并依據(jù)新能源投入虛擬慣量控制和改變同步機慣量使得擾動后系統(tǒng)頻率跌落速度一致的原則，對新能源虛擬慣量頻率支撐能力進行評估，從而綜合考慮新能源自身響應動態(tài)和控制參數(shù)的影響，正確評價新能源場站虛擬慣量頻率支撐能力。

技術(shù)特征：

1.一種新能源場站等效同步機慣量評估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新能源場站等效同步機慣量評估方法，其特征在于，在步驟1中，所構(gòu)建的頻率響應模型為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述新能源場站等效同步機慣量評估方法，其特征在于，在步驟2中，頻率指標為系統(tǒng)頻率變化率、穩(wěn)態(tài)頻率偏差、頻率跌落速度，分析影響頻率指標的相關(guān)參數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述新能源場站等效同步機慣量評估方法，其特征在于，在步驟3中，仿真得到新能源調(diào)頻控制參數(shù)、機組功率響應時間常數(shù)和頻率指標的數(shù)據(jù)對表示為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述新能源場站等效同步機慣量評估方法，其特征在于，在步驟4中，具體是在頻率響應模型中將新能源虛擬慣量調(diào)頻控制參數(shù)設置為0，改變同步機慣量值，通過仿真得到頻率指標-同步機慣量數(shù)據(jù)對，表示為：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述新能源場站等效同步機慣量評估方法，其特征在于，在步驟5中，以頻率指標為中間變量，基于頻率指標等價的原則得到新能源調(diào)頻控制參數(shù)、響應速度-等效同步機慣量的三維曲面，表示為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新能源場站等效同步機慣量評估方法，構(gòu)建包含新能源虛擬慣量調(diào)頻的多機系統(tǒng)頻率響應模型，得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)；確定不同新能源電力系統(tǒng)調(diào)頻參數(shù)對頻率的支撐效果；仿真得到新能源調(diào)頻控制參數(shù)、機組功率響應時間常數(shù)和頻率指標的數(shù)據(jù)對，表征新能源調(diào)頻控制效果的三維曲面；在頻率響應模型中去除新能源虛擬慣量調(diào)頻模塊，基于數(shù)據(jù)集用多項式擬和電網(wǎng)慣量調(diào)頻能力評估參數(shù)和頻率指標的關(guān)聯(lián)表征模型；以頻率指標為中間變量，基于頻率指標等價的原則得到新能源調(diào)頻控制參數(shù)、響應速度?等效同步機慣量的三維曲面。上述方法能夠綜合考慮新能源自身響應動態(tài)和控制參數(shù)的影響，正確評價新能源場站虛擬慣量頻率支撐能力。

技術(shù)研發(fā)人員：胥國毅,曠世奇,王程,畢天姝,馬遙
受保護的技術(shù)使用者：華北電力大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15