[发明专利]一种考虑频率累积作用的最大风电渗透率快速评估方法

权利要求书

1.一种考虑频率累积作用的最大风电渗透率快速评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，建立精确的平均系统频率响应模型：所述模型根据电网的拓扑结构、发电机和调速器参数的聚合而建立，平均系统频率响应模型的频域表达式为：

其中ΔP＝P_stepu(t)，P_step表示扰动的大小，u(t)为阶跃函数；H、D分别表示等效系统的惯性时间常数以及阻尼常数；T_R、R、F_H分别为聚合后同步发电机汽轮机时间常数、一次调频系数以及原动机高压缸做功比例；

S2，求解系统频率偏差的时域表达式：根据步骤S1建立的模型，计算出系统频率偏差的时域表达式，系统频率偏差的时域表达式为：

其中：

S3，计算累积效应的频率安全稳定裕度指标：所述指标以最大出力同步发电机掉机作为系统的功率缺额扰动事件，计算基于累积效应的频率安全稳定裕度指标；

S4，计算更新模型后的频率安全裕度指标：逐步增加风电来替代传统同步发电机，并对含风电的平均系统频率响应模型参数进行更新，重新计算新频率安全裕度指标；

S5，对新频率安全裕度指标进行判断：当新频率安全裕度指标值大于零时，返回步骤S3，否则，继续步骤S6；

S6，建立频率安全裕度指标和风电渗透率水平的数学表达式；

S7，根据步骤S6建立的数学表达式，令频率安全裕度指标值为0，计算最大风电渗透率。

2.如权利要求1所述的一种考虑频率累积作用的最大风电渗透率快速评估方法，其特征在于所述步骤S3中频率安全稳定裕度指标η为：

其中，f_N是系统频率额定值；f_cr是频率临界值；S_d是指以t_cr为宽度的频率曲线与频率临界值f_cr所包围的最小面积，所述该最小面积表示为：

其中，ts是频率暂态事件的起始位置。

3.如权利要求1或2所述的一种考虑频率累积作用的最大风电渗透率快速评估方法，其特征在于所述步骤S4进一步包括：

S41，建立风电渗透率水平ρ表达式，所述表达式为：

其中：P_wind是风电的总实时出力，P_sync是同步发电机的总实时出力；

S42，考虑系统的等效惯性时间常数H和调差系数R，将两者代入步骤S2系统频率偏差的时域表达式中，建立考虑风电渗透率的系统频率偏差表达式。

4.如权利要求3所述的一种考虑频率累积作用的最大风电渗透率快速评估方法，其特征在于所述步骤S6中频率安全裕度指标η和风电渗透率水平ρ关系的数学表达式为：

其中：

I＝(1-ξ²)(g-q)

5.如权利要求1所述一种考虑频率累积作用的最大风电渗透率快速评估方法的应用，其特征在于所述频率安全稳定裕度指标η随着频率轨迹的变化而变化，当η∈[0,1]时，系统频率处于安全状态，η的取值越大，系统频率的安全性越好；当η∈(﹣∞,0]时，系统频率处于非安全状态，η的取值越小，系统频率的安全性越差。