[发明专利]基于ARMAX系统辨识的电力系统惯量实时评估方法

权利要求书

1.一种基于ARMAX系统辨识的电力系统惯量实时评估方法，其特征在于，该方法基于如下步骤：

(1)获取电网正常运行时各发电机和风电场出口侧有功功率与频率波动；

(2)将有功功率变化作为输入，频率变化作为输出，使用ARMAX系统辨识技术构建由有功功率变化到频率变化的ARMAX辨识模型；

(3)计算ARMAX辨识模型阶跃响应后的频率变化率；

(4)将阶跃响应后的频率变化率代入摇摆方程获取惯性时间常数。

2.根据权利要求1所述的一种基于ARMAX系统辨识的电力系统惯量实时评估方法，其特征在于，步骤(2)构建不同阶次的ARMAX辨识模型，进而步骤(3)分别计算不同阶次的ARMAX辨识模型阶跃响应后的频率变化率，步骤(4)获取对应的惯性时间常数，最后将惯性时间常数取平均作为该发电机或风电机场的惯性时间常数评估值。

3.根据权利要求2所述的一种基于ARMAX系统辨识的电力系统惯量实时评估方法，其特征在于，步骤(3)中频率变化率为：ARMAX辨识模型的阶跃响应后频率变化率曲线首先经低通滤波，然后求取低通滤波后的频率变化率曲线0.2s内的平均值。

4.根据权利要求1所述的一种基于ARMAX系统辨识的电力系统惯量实时评估方法，其特征在于，所述的摇摆方程为：

其中，H为待求取的惯性时间常数，单位为s，f_s为系统额定频率，单位为Hz；S_N为发电机或风电场额定容量，单位MVA，df(t)/dt是t时刻频率变化率，单位为Hz/s，P_m(t)和P_e(t)分别是机械功率和电磁功率，单位为MW，ΔP(t)为有功功率变化，单位为MW。

5.根据权利要求1所述的一种基于ARMAX系统辨识的电力系统惯量实时评估方法，其特征在于，步骤(1)有功功率与频率波动通过电力系统同步相量测量装置获取。

6.根据权利要求1所述的一种基于ARMAX系统辨识的电力系统惯量实时评估方法，其特征在于，ARMAX辨识模型为：

A(q)y(t)＝B(q)u(t-n_k)+C(q)e(t)，

其中，A(q)、B(q)、C(q)分别为关于q的n_a、n_b、n_c次多项式，u(t-n_k)为辨识模型的输入，y(t)为辨识模型的输出，e(t)为噪声，n_k为输入和输出延迟，n_a＝n_b＝n_c＝n，n为常数，n_k＝0。