CN108493988B - 一种包含风电机组的电网惯性时间常数计算方法及系统 - Google Patents

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CN108493988B CN201810224789.7A CN201810224789A CN108493988B CN 108493988 B CN108493988 B CN 108493988B CN 201810224789 A CN201810224789 A CN 201810224789A CN 108493988 B CN108493988 B CN 108493988B
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Abstract

本发明提供一种包含风电机组的电网惯性时间常数计算方法及系统，其中，所述方法包括：将电网中的机组分为同步机组和风电机组，分别构建同步机组加权等效模型和风电机组加权等效模型；在所述电网发生扰动后，计算所述风电机组在扰动后的第一功率和所述同步机组在扰动后的第二功率；根据所述第一功率、所述第二扰动功率和电网扰动后的等效功率，基于所述同步机组的摇摆方程，计算所述电网的等效惯性时间常数。本发明提供的方法，根据系统自身特性以及加入含附加控制风电机组后系统的动态响应特性，推导发生扰动后电网的功率，结合同步发电机的摇摆方程，得到惯性时间常数的计算公式，可以用于对含风电等新能源系统的动态特性研究。

Description

一种包含风电机组的电网惯性时间常数计算方法及系统
技术领域
本发明涉及电网接入技术领域，更具体地，涉及一种包含风电机组的电网惯性时间常数计算方法及系统。
背景技术
我国地域辽阔，风能资源丰富，仅次于美国和俄罗斯，陆上风能储量与近海风能储量可开发利用的共计可达到10亿千瓦。随着风电技术的发展，风电的发电量占比越来越大，在未来几年将成为世界五大电力来源之一。随着风电的大规模并网，意味着未来电力系统中，原有的部分常规发电机组将退出运行。而现有风电机组主流机型为变速恒频的双馈型风机和直驱型风机，其基本原理是通过电力变换技术调节风电机组的输出与电网同步，从而避免了对风机转速的苛刻要求。这种运行控制方式从另一个方面使风机转速与系统频率解耦。此外，为追求风能的最大化利用，风电机组通常在最大功率点(maximum powerpoint，MPP)运行，不提供有功备用，因而无法在系统频率下降时提供类似传统机组的调频等辅助服务。为了使风电机组或风电场具备良好的频率响应特性，参与系统调频，国内外开展了大量研究。常见的方法是通过调整风电机组控制策略，使其模拟同步发电机的频率响应特性，等效的增加了系统的惯量。当系统发生功率缺额时，该方法通过引入系统频率微分信号，使双馈风机提供附加电磁转矩和电磁功率，并释放动能、实现虚拟惯性响应。随着双馈风机渗透率不断提高，虚拟惯性控制技术的推广势在必行。
当风电渗透率不断提高，虚拟惯性控制技术被越来越多采用时，电力系统中双馈风机主动参与系统动态频率调节，使原本确定的系统等效惯性时间常数变得未知。此时，系统动态频率特性将发生根本性变化。计算风机等效虚拟惯性时间常数是研究上述问题的基础。
在现有技术中，随着电网中风能发电占比日益增加，等效的惯量特性会随着发电机组类型的改变而发生变化。而目前仍按照原始的环境考虑旋转机组的惯量，已无法适应电力系统内发电机组类型随时可能发生改变的情况；同时附加控制的加入会对系统的惯量产生影响，目前惯量计算方法未计及附加控制对系统的影响，会造成以此为基础的电力系统分析结果不准确。
发明内容
为解决现有技术中，仍按照原始的环境考虑旋转机组的惯量，已无法适应电力系统内发电机组类型随时可能发生改变的情况；同时附加控制的加入会对系统的惯量产生影响，目前惯量计算方法未计及附加控制对系统的影响，会造成以此为基础的电力系统分析结果不准确的问题，提出一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算方法及系统。
根据本发明的一个方面，提供一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算方法，包括：
S1，将电网中的机组分为同步机组和风电机组，根据所述同步机组的功率和所述风电机组的功率，通过加权等效方法，分别构建同步机组加权等效模型和风电机组加权等效模型；
S2，在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率，同时根据所述同步机组加权等效模型计算所述同步机组在扰动后的第二功率；
S3、根据所述第一功率、所述第二扰动功率和所述电网扰动后的等效功率，基于所述同步机组的摇摆方程，计算所述电网的等效惯性时间常数。
其中，所述构建同步机组加权等效模型的步骤具体包括：根据惯量中心等效原理，将所述电网中的同步机组分为两个机群，根据容量加权等效方法，将两个机群各等效为一台同步机组，构建双机系统，根据所述双机系统的功率，构建同步机组加权等效模型。
其中，所述构建双机系统的步骤中还包括：将所述双机系统等效为单机无穷大系统。
其中，所述构建风电机组加权等效模型的步骤具体包括：将电网中的风电场等效为一台风电机，根据容量加权等效方法，构建风电机组加权等效模型。
其中，所述在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率的步骤具体包括：计算获知在扰动发生后，风电机组中附加控制系统的响应情况，获知扰动后的所述风电机组的功率。
根据本发明的第二方面，提供一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算系统，包括：
模型构建模块，用于将电网中的机组分为同步机组和风电机组，根据所述同步机组的功率和所述风电机组的功率，通过加权等效方法，分别构建同步机组加权等效模型和风电机组加权等效模型；
功率计算模块，用于在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率，同时计算获得所述同步机组加权等效模型在扰动后的第二功率；
时间常数计算模块，用于根据所述第一功率、所述第二扰动功率和所述电网扰动后的等效电磁功率，基于所述电网摇摆方程，计算所述电网的等效惯性时间常数。
其中，所述模型构建模块中具体包括：同步机组模型构建子模块，用于根据惯量中心等效原理，将所述电网中的同步机组分为两个机群，根据容量加权等效方法，将两个机群各等效为一台同步机组，构建双机系统，根据所述双机系统的功率，构建同步机组加权等效模型。
其中，所述同步机组模型构建子模块还用于，将所述双机系统等效为单机无穷大系统。
其中，所述模型构建模块中具体包括：风电机组模型构建子模块，用于将电网中的风电场等效为一台风电机，根据容量加权等效方法，构建风电机组加权等效模型。
其中，所述功率计算模块中还包括风电机组功率计算子模块，用于计算获知在扰动发生后，风电机组中附加控制系统的响应情况，获知扰动后的所述风电机组的功率。
本发明提供的方法，根据系统自身特性以及加入含附加控制风电机组后系统的动态响应特性，推导发生扰动后系统的等效电磁功率，结合同步发电机的摇摆方程，得到惯性时间常数的计算公式。可适应系统内新型能源发电占比日益增加，等效的惯量特性早已发生变化的现状,可以用于对含风电等新能源系统的动态特性研究。利于电网对以风电为首的大规模新能源的消纳。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算方法中风电机组附加控制策略的结构框图；
图3为本发明另一实施例提供的一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算系统的结构图；
图4为本发明另一实施例提供的一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算系统中附加控制风电机组接入电网的等效模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参考图1，图1为本发明一实施例提供的一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算方法的流程图，所述方法包括：
S1，将电网中的机组分为同步机组和风电机组，根据所述同步机组的功率和所述风电机组的功率，通过加权等效方法，分别构建同步机组加权等效模型和风电机组加权等效模型。
具体的，伴随着风力发电规模的日益增加,风电并网需求量增大，在大电网环境下，电网中的机组可以分为火电机组和风电机组，其中火电机组作为同步机组，通过获取同步机组的功角，功率，电磁功率和额定转速，利用容量加权等效的方法，可以构建同步机组也就是火电机组的加权等效模型；另一方面，通过容量加权的等效方法，可以构建风电机组的加权等效模型。
通过此方法，将电网中的风电机组和同步机组分别进行加权等效操作，构建对应的模型，使得后续对整个电网的等效惯性时间常数的计算更加简便。
S2，在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率，同时根据所述同步机组加权等效模型计算所述同步机组在扰动后的第二功率。
具体的，在电网发生扰动后，参考图2所示的风电附加控制系统的作用，风电与负荷等效节点的注入的功率由PW变为KdPW即第一功率，其中，Kd为发生扰动时风电机组的波动参数，同时根据扰动后的同步机组的功率分配系数，可以计算出扰动后同步机组的功率，即为第二功率，根据第一功率和第二功率，以及同步机初始功角等参数，可以计算获得扰动后整个电网的功率。
通过此方法，对电网发生扰动时，同步机组和风电机组的功率变化状况进行计算，从而可以获知在风电机组发生扰动时整体电网的功率变化状况。
S3，根据所述第一功率、所述第二扰动功率和所述电网扰动后的等效电磁功率，基于所述同步机组的摇摆方程，计算所述电网的等效惯性时间常数。
具体的，由于有检测装置可以对系统内同步机的功角进行实时检测，并获得同步机功角的二阶导数
Figure GDA0002540883450000071
根据发生扰动后整体电网的功率，以及电网在稳态下的功率，功角二阶导数和额定角速度ω0，基于同步机组的摇摆方程，从而计算获得电网系统的等效惯性时间常数。
通过此方法，根据系统自身特性以及加入含附加控制风电机组后系统的动态响应特性，推导发生扰动后系统的等效电磁功率，结合同步发电机的摇摆方程，得到惯性时间常数的计算公式。可适应系统内新型能源发电占比日益增加，等效的惯量特性早已发生变化的现状,可以用于对含风电等新能源系统的动态特性研究。利于电网对以风电为首的大规模新能源的消纳。
在上述实施例的基础上，所述构建同步机组加权等效模型的步骤具体包括：
根据惯量中心等效原理，将所述电网中的同步机组分为两个机群，根据容量加权等效方法，将两个机群各等效为一台同步机组，构建双机系统，根据所述双机系统的功率，构建同步机组加权等效模型。
其中，所述构建双机系统的步骤中还包括：将所述双机系统等效为单机无穷大系统。
具体的，将电网内的同步机组等值为两台发电机G1和G2，并将各自区域的初始功率进行加权等效，等效后的两台同步机组与负荷共同组成双机系统，此双机系统即为同步机组的加权等效模型。此时同步机组的运动方程即为：
Figure GDA0002540883450000081
式中，H为等效后同步机组的惯性时间常数，ω0为同步机组的额定转速，δ为同步机组功角，Pm为同步机组功率，Pe为同步机组电磁功率。
通过此方法，通过单机无穷大系统进行运算，使分析问题的变量减少，简化分析和计算。
在上述实施例的基础上，所述构建风电机组加权等效模型的步骤具体包括：
将电网中的风电场等效为一台风电机，根据容量加权等效方法，构建风电机组加权等效模型。
具体的，利用容量加权的等效方法，将电网中所有的风电场等值为一台风机，构建风电机组的加权等效模型，从而可以获取在稳态时电网的功率：
Figure GDA0002540883450000082
式中，Pm为同步机组功率，δ0为同步机初始功角，K为风机到同步机G1的电抗与两台同步机之间电抗的比值，α为同步机G1惯性时间常数与同步机G1、G2惯性时间常数和的比值，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率。
进一步的，可以求取计及风电机组附加控制作用的电力系统扰动后电网的功率：
Figure GDA0002540883450000091
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，β为扰动后同步机组的功率分配系数，α为同步机G1惯性时间常数与同步机G1、G2惯性时间常数和的比值。
通过此方法，计及风力发电系统参与系统调频的特性，对扰动后的电网功率进行计算，基于同步机组的要摆方程，可以有效的计算电网整体的惯性时间常数，得出了在风电机组接入电网后区域内的惯量变化，从而解决了无法对含附加控制的风电场电力系统惯量的具体分析问题。
在上述实施例的基础上，所述在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率的步骤具体包括：计算获知在扰动发生后，风电机组中附加控制系统的响应情况，获知扰动后的所述风电机组的功率。
具体的，系统发生扰动后，由于图2所示的风电的附加控制系统作用，风电与负荷等效节点的注入有功功率变为KdPW，其中Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，设定发生扰动后同步机组中两台同步机的功率分配系数为β，则发生扰动后两台同步机G1和G2的功率分别为：
Figure GDA0002540883450000101
Figure GDA0002540883450000102
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，β为扰动后同步机组的功率分配系数。
通过此方法，根据发生扰动后的风电机组的波动参数，进一步获取同步机组在发生扰动后的功率，从而可以为后续进行整体电网的惯性时间常数计算提供依据。
在本发明的另一实施例中，参考图3，图3为本发明另一实施例提供的一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算系统的结构图，其中，本实施例提供的系统包括：模型构建模块31、功率计算模块32和时间常数计算模块33。
其中，模型构建模块31用于将电网中的机组分为同步机组和风电机组，根据所述同步机组的功率和所述风电机组的功率，通过加权等效方法，分别构建同步机组加权等效模型和风电机组加权等效模型。
具体的，伴随着风力发电规模的日益增加,风电并网需求量增大，在大电网环境下，电网中的机组可以分为火电机组和风电机组，其中火电机组作为同步机组，通过获取同步机组的功角，功率，电磁功率和额定转速，利用容量加权等效的方法，可以构建同步机组也就是火电机组的加权等效模型；另一方面，通过容量加权的等效方法，可以构建风电机组的加权等效模型。
通过此系统，将电网中的风电机组和同步机组分别进行加权等效操作，构建对应的模型，使得后续对整个电网的等效惯性时间常数的计算更加简便。
功率计算模块32用于在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率，同时计算获得所述同步机组加权等效模型在扰动后的第二功率。
具体的，在电网发生扰动后，参考图2所示的风电附加控制系统的作用，风电与负荷等效节点的注入的功率由PW变为KdPW即第一功率，其中，Kd为发生扰动时风电机组的波动参数，同时根据扰动后的同步机组的功率分配系数，可以计算出扰动后同步机组的功率，即为第二功率，根据第一功率和第二功率，以及同步机初始功角等参数，可以计算获得扰动后整个电网的功率。
通过此系统，对电网发生扰动时，同步机组和风电机组的功率变化状况进行计算，从而可以获知在风电机组发生扰动时整体电网的功率变化状况。
时间常数计算模块33用于根据所述第一功率、所述第二扰动功率和所述电网扰动后的等效电磁功率，基于所述同步机组的摇摆方程，计算所述电网的等效惯性时间常数。
具体的，由于有检测装置可以对系统内同步机的功角进行实时检测，并获得同步机功角的二阶导数
Figure GDA0002540883450000111
根据发生扰动后整体电网的功率，以及电网在稳态下的功率，功角二阶导数和额定角速度ω0，基于同步机组的摇摆方程，从而计算获得电网系统的等效惯性时间常数。
通过此系统，根据系统自身特性以及加入含附加控制风电机组后系统的动态响应特性，推导发生扰动后系统的等效电磁功率，结合同步发电机的摇摆方程，得到惯性时间常数的计算公式。可适应系统内新型能源发电占比日益增加，等效的惯量特性早已发生变化的现状,可以用于对含风电等新能源系统的动态特性研究。利于电网对以风电为首的大规模新能源的消纳。
在上述实施例的基础上，模型构建模块31中具体包括：同步机组模型构建子模块，用于根据惯量中心等效原理，将所述电网中的同步机组分为两个机群，根据容量加权等效方法，将两个机群各等效为一台同步机组，构建双机系统，根据所述双机系统的功率，构建同步机组加权等效模型。
其中，所述同步机组模型构建子模块还用于，将所述双机系统等效为单机无穷大系统。
具体的，如图4所示，将电网内的同步机组等值为两台发电机G1和G2，并将各自区域的初始功率进行加权等效，等效后的两台同步机组与负荷共同组成双机系统，此双机系统即为同步机组的加权等效模型。此时同步机组的运动方程即为：
Figure GDA0002540883450000121
式中，H为等效后同步机组的惯性时间常数，ω0为同步机组的额定转速，δ为同步机组功角，Pm为同步机组功率，Pe为同步机组电磁功率。
通过此系统，通过单机无穷大系统进行运算，使分析问题的变量减少，简化分析和计算。
在上述实施例的基础上，所述模型构建模块31中具体包括：风电机组模型构建子模块，用于将电网中的风电场等效为一台风电机，根据容量加权等效方法，构建风电机组加权等效模型。具体的，利用容量加权的等效方法，将电网中所有的风电场等值为一台风机，构建风电机组的加权等效模型，从而可以获取在稳态时电网的功率：
Figure GDA0002540883450000131
式中，Pm为同步机组功率，δ0为同步机初始功角，K为风机到同步机G1的电抗与两台同步机之间电抗的比值，α为同步机G1惯性时间常数与同步机G1、G2惯性时间常数和的比值，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率。
进一步的，可以求取计及风电机组附加控制作用的电力系统扰动后电网的功率：
Figure GDA0002540883450000132
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，β为扰动后同步机组的功率分配系数，α为同步机G1惯性时间常数与同步机G1、G2惯性时间常数和的比值。
通过此系统，计及风力发电系统参与系统调频的特性，对扰动后的电网功率进行计算，基于同步机组的要摆方程，可以有效的计算电网整体的惯性时间常数，得出了在风电机组接入电网后区域内的惯量变化，从而解决了无法对含附加控制的风电场电力系统惯量的具体分析问题。
在上述实施例的基础上，所述功率计算模块中32还包括风电机组功率计算子模块，用于计算获知在扰动发生后，风电机组中附加控制系统的响应情况，获知扰动后的所述风电机组的功率。
具体的，系统发生扰动后，由于图2所示的风电的附加控制系统作用，风电与负荷等效节点的注入有功功率变为KdPW，其中Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，设定发生扰动后同步机组中两台同步机的功率分配系数为β，则发生扰动后两台同步机G1和G2的功率分别为：
Figure GDA0002540883450000141
Figure GDA0002540883450000142
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，β为扰动后同步机组的功率分配系数。
通过此系统，根据发生扰动后的风电机组的波动参数，进一步获取同步机组在发生扰动后的功率，从而可以为后续进行整体电网的惯性时间常数计算提供依据。
在本发明的再一实施例中，首先将电网中的同步机组等值为两台发电机，并获取每台发电机的功率，同时，根据风电场的加权等效原则，对电网中的风电机组进行加权等效，将风电场等效为一个可调节功率负荷，与电网的负荷进行合并，得到等值后风电与负荷部分的模型。此时，电网系统的摇摆方程为：
Figure GDA0002540883450000151
式中，H为等效后同步机组的惯性时间常数，ω0为同步机组的额定转速，δ为同步机组功角，Pm为同步机组功率，Pe为同步机组电磁功率。
将区域内风机与负荷等效为一个可变负荷节点。则有如图4所示，同步机G1、G2的电磁功率为P1、P2，功率为Pm1、Pm2，惯性时间常数分别为M1、M2。风电机组及负荷等效电磁功率为PW，两台同步机之间的阻抗为X，风电机组与负荷的等效节点与同步机G1之间的阻抗为X1。
设K＝X1/X,求取两台同步机的初始相对功角为：
δ0＝P1X+PW(1-K)X
初始状态下系统的功率为：
Figure GDA0002540883450000152
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，α为同步机G1惯性时间常数与同步机G1、G2惯性时间常数和的比值。
在系统发送扰动后，由于图2所示的风电的附加控制系统作用，风电与负荷等效节点的注入有功功率变为KdPW，其中Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，设定发生扰动后同步机组中两台同步机的功率分配系数为β，则发生扰动后两台同步机G1和G2的功率分别为：
Figure GDA0002540883450000161
Figure GDA0002540883450000162
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，β为扰动后同步机组的功率分配系数。
计算发生扰动后电网的等效功率为：
Figure GDA0002540883450000163
由于有检测装置可以对系统内同步机的功角进行实时检测，并获得同步机功角的二阶导数，根据发生扰动后整体电网的功率，以及电网在稳态下的功率，功角二阶导数和额定角速度ω0，基于同步机组的摇摆方程，从而计算获得电网系统的等效惯性时间常数。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算方法，其特征在于，包括：
S1，将电网中的机组分为同步机组和风电机组，根据所述同步机组的功率和所述风电机组的功率，通过加权等效方法，分别构建同步机组加权等效模型和风电机组加权等效模型；
所述构建同步机组加权等效模型的步骤具体包括：
根据惯量中心等效原理，将所述电网中的同步机组分为两个机群，根据容量加权等效方法，将两个机群各等效为一台同步机组，构建双机系统，根据所述双机系统的功率，构建同步机组加权等效模型；
所述构建风电机组加权等效模型的步骤具体包括：
将电网中的风电场等效为一台风电机，根据容量加权等效方法，构建风电机组加权等效模型；
S2，在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率，同时根据所述同步机组加权等效模型计算所述同步机组在扰动后的第二功率；
所述在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率的步骤具体包括：
在所述电网发生扰动后，风电与负荷等效节点的注入的功率由PW变为KdPW即第一功率；
计算获知在扰动发生后，风电机组中附加控制系统的响应情况，获知扰动后的所述风电机组的功率，发生扰动后两台同步机G1和G2的功率分别为：
Figure FDA0002540883440000011
Figure FDA0002540883440000012
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，β为扰动后同步机组的功率分配系数；
S3、根据所述第一功率、所述第二功率和所述电网扰动后的等效功率，基于所述同步机组的摇摆方程，计算所述电网的等效惯性时间常数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建双机系统的步骤中还包括：将所述双机系统等效为单机无穷大系统。
3.一种包含风电机组的电网等效惯性时间常数计算系统，其特征在于，包括：
模型构建模块，用于将电网中的机组分为同步机组和风电机组，根据所述同步机组的功率和所述风电机组的功率，通过加权等效方法，分别构建同步机组加权等效模型和风电机组加权等效模型；
所述模型构建模块中具体包括：同步机组模型构建子模块，用于根据惯量中心等效原理，将所述电网中的同步机组分为两个机群，根据容量加权等效方法，将两个机群各等效为一台同步机组，构建双机系统，根据所述双机系统的功率，构建同步机组加权等效模型；
所述模型构建模块中具体包括：风电机组模型构建子模块，用于将电网中的风电场等效为一台风电机，根据容量加权等效方法，构建风电机组加权等效模型；
功率计算模块，用于在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率，同时计算获得所述同步机组加权等效模型在扰动后的第二功率；
所述在所述电网发生扰动后，根据所述风电机组加权等效模型计算所述风电机组在扰动后的第一功率的步骤具体包括：
在所述电网发生扰动后，风电与负荷等效节点的注入的功率由PW变为KdPW即第一功率；
所述功率计算模块中还包括风电机组功率计算子模块，用于计算获知在扰动发生后，风电机组中附加控制系统的响应情况，获知扰动后的所述风电机组的功率，发生扰动后两台同步机G1和G2的功率分别为：
Figure FDA0002540883440000031
Figure FDA0002540883440000032
式中，PW为发生扰动前风机组的等效电磁功率，δ0为同步机初始功角，Kd为发生扰动后风机与负荷等效波动参数，X为两台同步机之间的电抗，K为风电机组到同步机G1的电抗与两台同步机G1和G2之间电抗的比值，β为扰动后同步机组的功率分配系数；
时间常数计算模块，用于根据所述第一功率、所述第二功率和所述电网扰动后的等效电磁功率，基于所述电网摇摆方程，计算所述电网的等效惯性时间常数。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述同步机组模型构建子模块还用于，将所述双机系统等效为单机无穷大系统。
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