[发明专利]电力系统频率特性多维度分析方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种电力系统频率特性多维度分析方法、设备及存储介质，其中，电力系统频率特性多维度分析方法通过建立能够在风电单元及储能单元联合调频的情况下反映电力系统频率特性的调频资源整体频率响应模型，并在频域和时域分别对电力系统进行参数整定以及分别进行时域分析和频域分析，能够得到包含时域和频域两个维度的多维度分析结果，因此本发明能够克服新型电力系统频率特性多维度分析方法缺乏的问题，从而实现在火电、风电和储能单元均参与调频的情况下在时域维度和频域维度分析电力系统的频率特性。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种电力系统频率特性多维度分析方法、设备及存储介质。

背景技术

随着双碳目标的提出，能源结构逐渐向低碳清洁化转型，新型电力系统内电力电子型电源大规模并网，高比例新能源、高比例电力电子接口设备接入成为现代电力系统的显著特征。在电源侧，以风电为代表的可再生能源间歇性强，波动性大，经电力电子逆变器实现并网，大量同步发电机被电力电子型电源所代替；在电网侧，高压直流输电、柔性直流输电等技术使得电力电子设备大幅度增加；在负荷侧，以新能源汽车、变频电机、分布式储能为代表的电力电子类负荷的比例也在持续提升。

然而，电力电子设备大规模并网使得电力系统频率稳定性存在问题。一方面，惯量的下降使得频率波动更加剧烈，功角摇摆不平衡功率的不均匀分布诱发电力电子设备拖网；其二，大量低惯量的电力电子设备集中或分散式并网，除同步发电机外将有更多样化的调频资源参与系统频率动态过程之中，功角摇摆过程将使频率时空分布差异化更为明显；其三，源、荷侧控制方式的不同、电力电子设备与同步发电机物理结构的差异，使得频率动态过程之中，各节点调频特性的异质化更加明显；其四，跨区联络线两侧呈现“受端”、“送端”特征，当直流线路不参与调频时，电气距离的增加使得不同区域的频率动态特征产生差异。

鉴于当前新型电力系统存在的频率安全问题，考虑电力电子型电源参与调频尤为重要。然而，当前电力电子型电源参与调频下的电力系统频率态势研究方法较为凌乱，且联合时域、频域的多维度频率特性分析方法较为匮乏，因此，如何定量分析电力系统频率特征成为了研究热点。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种电力系统频率特性多维度分析方法、设备及存储介质，能够克服新型电力系统频率特性多维度分析方法缺乏的问题，从而实现在传统火电、风电、储能参与调频的情况下在时域和频域维度分析电力系统频率特性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电力系统频率特性多维度分析方法，应用于包含火电调频单元、风电调频单元和储能调频单元的电力系统，所述方法包括：

根据所述火电调频单元、所述风电调频单元和所述储能调频单元的工作原理以及多资源调频机理建立调频资源整体频率响应模型，所述调频资源整体频率响应模型能够反映在所述风电单元及所述储能单元联合调频的情况下，所述电力系统的频率特性；

根据所述调频资源整体频率响应模型在频域对所述电力系统进行参数整定以得到第一参数集，并根据所述第一参数集对所述频率特性进行频域分析以得到频域分析结果；

根据所述调频资源整体频率响应模型在时域对所述电力系统进行参数整定以得到第二参数集，并根据所述第二参数集对所述频率特性进行时域分析以得到时域分析结果；

根据所述频域分析结果和所述时域分析结果得到多维度分析结果。

在一实施例中，所述根据所述火电调频单元、所述风电调频单元和所述储能调频单元的工作原理以及多资源调频机理建立调频资源整体频率响应模型，包括：

根据所述火电调频单元的工作原理建立火电调频单元频率响应模型；

根据所述风电调频单元的工作原理建立风电调频单元频率响应模型；