[发明专利]考虑储能惯量支撑的电力系统的频率安全稳定判定方法

权利要求书

1.一种考虑储能惯量支撑的电力系统的频率安全稳定判定方法，包括如下步骤：

S1. 获取增加储能装置前和增加储能装置后待分析电网系统的参数；

S2. 计算新能源接入前待分析电网系统的等值惯性时间常数，和新能源接入后待分析电网系统的等值惯性时间常数；

S3. 计算待分析电网系统在进行储能虚拟惯量控制后的等值惯性时间常数；

S4. 根据待分析电网系统的频率变化率的最大值，计算得到待分析电网系统的等值惯性时间常数的临界值；

S5. 根据步骤S2~S4的计算结果，计算得到待分析电网系统储能系统对系统的惯量支撑分析裕度和待分析电网系统的等值惯性时间常数安全裕度；

S6. 根据步骤S5计算得到的惯量支撑分析裕度和等值惯性时间常数安全裕度，进行最终的电力系统的频率安全稳定判定；

步骤S2所述的计算新能源接入前待分析电网系统的等值惯性时间常数，和新能源接入后待分析电网系统的等值惯性时间常数，具体包括如下步骤：

考虑新能源接入前，采用如下算式计算新能源接入前待分析电网系统的等值惯性时间常数：

式中N为待分析电网系统的常规机组数量；为第i台机组为整个系统提供的等值惯性时间常数，且，为第i台机组的惯性时间常数，为第i台机组的容量，为系统总装机容量；

考虑新能源接入后，采用如下算式计算新能源接入后待分析电网系统的等值惯性时间常数：

式中为新能源接入待分析电网系统后的渗透率；

步骤S3所述的计算待分析电网系统在进行储能虚拟惯量控制后的等值惯性时间常数，具体包括如下步骤：

采用如下算式计算得到待分析电网系统在进行储能虚拟惯量控制后的等值惯性时间常数：

式中为新能源接入后待分析电网系统的等值惯性时间常数；K为储能虚拟惯量控制参数；为储能装置的容量；为系统总装机容量；

步骤S4所述的根据待分析电网系统的频率变化率的最大值，计算得到待分析电网系统的等值惯性时间常数的临界值，具体包括如下步骤：

采用如下算式，计算得到待分析电网系统的等值惯性时间常数的临界值：式中为待分析电网系统的频率变化率的最大值；为待分析电网系统的负荷扰动；

步骤S5所述的待分析电网系统储能系统对系统的惯量支撑分析裕度，具体为采用如下算式计算得到待分析电网系统储能系统对系统的惯量支撑分析裕度：

式中为待分析电网系统在进行储能虚拟惯量控制后的等值惯性时间常数；为新能源接入后待分析电网系统的等值惯性时间常数；为待分析电网系统的等值惯性时间常数的临界值；

步骤S5所述的待分析电网系统的等值惯性时间常数安全裕度，具体为采用如下算式计算得到待分析电网系统的等值惯性时间常数安全裕度：

式中为待分析电网系统在进行储能虚拟惯量控制后的等值惯性时间常数；为待分析电网系统的等值惯性时间常数的临界值；为新能源接入前待分析电网系统的等值惯性时间常数；

步骤S6所述的根据步骤S5计算得到的惯量支撑分析裕度和等值惯性时间常数安全裕度，进行最终的电力系统的频率安全稳定判定，具体包括如下步骤：

（1）根据惯量支撑分析裕度，采用如下规则进行判定：

若，则待分析电网系统的暂态响应过程判定为安全稳定；

若，则待分析电网系统的暂态响应过程判定为不安全稳定；

若，则待分析电网系统的暂态响应过程判定为安全稳定；

若，则待分析电网系统的暂态响应过程判定为临界安全稳定；

若，储能对系统无惯量支撑作用，若则系统的暂态响应过程判定为安全稳定的；若，则系统的暂态响应过程判定是不安全稳定的；

（2）根据等值惯性时间常数安全裕度，采用如下规则进行判定：

若，则待分析电网系统的等值惯性时间常数裕度判定为安全；

若，则待分析电网系统的等值惯性时间常数裕度判定为不安全。