大規(guī)模新能源通過電力電子設(shè)備并入電網(wǎng),影響電力系統(tǒng)的動態(tài)運行特性。慣量是反映電網(wǎng)抗頻率擾動能力的重要特性指標。基于機電擾動傳播特性建立數(shù)學(xué)模型,通過分析擾動傳播速度與慣量之間的映射關(guān)系,提出了電網(wǎng)母線節(jié)點的慣量分布辨識方法,實現(xiàn)對電網(wǎng)不同節(jié)點的頻率抗擾動能力的在線評估�；趹T量分布結(jié)果,進一步評估了新能源接入對電力系統(tǒng)慣量特性的影響。通過IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)仿真驗證了所提慣量分布辨識方法的有效性,分析了新能源接入對電網(wǎng)慣量分布的影響。 

【文章來源】：電力建設(shè). 2020,41(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)母線頻率波動圖

慣量分布受各區(qū)域之間實際距離的影響。假定傳輸線路線型相同，單位阻抗大小為0.3Ω/km。將IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)映射至x-y二維平面，如圖2所示。根據(jù)傳輸線路的實際長度進行調(diào)整，在二維空間平面進行慣量空間分布的計算及可視化處理，最終獲得IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)的慣量評估結(jié)果，如圖3所示(系統(tǒng)慣量單位為s)。從圖3中可看出，IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)電網(wǎng)慣量從左至右呈現(xiàn)逐漸減小的分布規(guī)律。在1 000 MV·A的基準下，母線1和9所在區(qū)域的慣量h位于3.0～4.5 s之間，為電網(wǎng)中抗干擾能力最強的區(qū)域;母線22和母線23所在的右側(cè)區(qū)域慣量小于1.0 s，是電網(wǎng)穩(wěn)定薄弱環(huán)節(jié)。

計算IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)中發(fā)電機的慣性時間常數(shù)，結(jié)果如表1所示。對比表1與圖2、3可看出，發(fā)電機等效慣量對電網(wǎng)慣量分布起到了決定性的作用，在系統(tǒng)基準容量下，相比于左側(cè)發(fā)電機組G1和G10，右側(cè)發(fā)電機組G5和G7的等值慣量較小，因此系統(tǒng)慣量分布也呈現(xiàn)左大右小的趨勢。同時，電網(wǎng)整體慣量雖然由發(fā)電機等效慣量所決定，但其并非在空間上均勻分布，大慣量發(fā)電機接入點附近慣量高，抗頻率擾動能力強;小慣量發(fā)電機對接入點附近慣量支撐功能較弱。由于慣量分布空間上的不均勻，相比于傳統(tǒng)計算電網(wǎng)整體慣量的方法，對電網(wǎng)慣量空間分布進行辨識能夠直觀了解電網(wǎng)不同區(qū)域位置頻率抗擾動特性。慣量分布這一指標也可用于評估不同類型電力系統(tǒng)部件(如發(fā)電機、新能源、儲能裝置等)接入對接入點位置頻率抗擾能力的影響。

【參考文獻】：
期刊論文
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