[发明专利]一种基于PMU实测数据的电网惯量特征在线评估方法

权利要求书

1.一种基于PMU实测数据的电网惯量特征在线评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、采集PMU实测数据：

从PMU实测数据中获取所需电网动态特征的数据信息，包括发电机输出的不平衡功率ΔP(t)、有功功率P(t)、频率变化率f’以及各母线节点频率波动值f(t)；

S20、在线评估电网惯量分布：

通过对数据的运算处理，依次得到各发电设备的惯量特征参数H_i和电网惯性中心频率f_C，在此基础上提出惯量评估指标，计算电网各区域的等效惯量大小；

S30、可视化展示电网惯量分布：

根据电网拓扑结构以及各母线等效惯量大小对电网各区域进行不同色块的填充或绘制等高线图对电网各区域惯量特征进行直观展示；

S40、在线评估电网的系统惯量：

采用下式计算获得当前电网的整体系统惯量H_sys，并依此对系统运行状态进行评估：

其中，n为电网中投入运行的发电机数目，为t时刻电网中所有发电机输出的不平衡有功功率之和，df_C/dt为电网惯性中心的频率变化率；

S20具体包括如下步骤：

S201、计算各发电设备的惯量特征参数H_i，计算方法为：

其中，n为电网中投入运行的发电机数目，t_c为电网受扰之前的任意时刻，P_i(t)和P_i(t_c)分别为第i(i＝1,2,3,…,n)台发电机在t_c时刻以及受扰后t时刻的输出有功功率，ΔP_i(t)和f_i’分别是第i台发电机在受扰后t时刻输出的不平衡有功功率和频率变化率；

S202、计算当前电网的惯性中心频率f_C(t)，计算方法为

其中，f_i(t)是第i台发电机机端母线在t时刻所测得的频率值，将惯性中心频率f_C(t)写为函数B(t)与函数A(t)相除的形式，即：

S203、计算母线频率偏移量Id_k，计算方法为：

其中，t₀为扰动发生时刻，T为扰动发生后的任意时段，q为电网中未直接连接发电机的母线节点个数，f_k(t)是母线节点k(k＝1,2,...,q)在t时刻所测得的频率波动值；

S204、对频率偏移量进行统一归一化处理，从而得到各母线节点等效惯量评估指标HI_k：

其中，Id_k为上述步骤S203计算得到的母线节点k(k＝1,2,...,q)的频率偏移量，maxId_k和min Id_k分别为计算得到的最大与最小的母线频率偏移量。