CN115000983A - 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备 - Google Patents

电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115000983A
CN115000983A CN202210864645.4A CN202210864645A CN115000983A CN 115000983 A CN115000983 A CN 115000983A CN 202210864645 A CN202210864645 A CN 202210864645A CN 115000983 A CN115000983 A CN 115000983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
supply node
power
inertia
coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210864645.4A
Other languages
English (en)
Inventor
梁纪峰
范辉
李铁成
罗蓬
曾四鸣
朱介北
戎士洋
王蕾报
郭力源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
State Grid Hebei Energy Technology Service Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
State Grid Hebei Energy Technology Service Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd, State Grid Hebei Energy Technology Service Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202210864645.4A priority Critical patent/CN115000983A/zh
Publication of CN115000983A publication Critical patent/CN115000983A/zh
Priority to PCT/CN2023/080497 priority patent/WO2024016682A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本公开的实施例提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备。该方法包括:向电力系统注入小扰动功率,并计算电力系统中各电源节点处的阻抗;根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线;根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。以此方式,可以从阻抗的角度出发,在保证电力系统正常运行的前提下,实时地计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,进而快速准确地评估电源节点的惯性与一次调频能力。

Description

电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备
技术领域
本公开涉及电力系统技术领域,尤其涉及一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备。
背景技术
为了加速向低碳或碳中性能源经济的转变,越来越多的化石燃料燃烧机组(Fossil Fuel Combustion Units,FFUs)正在被可再生发电机组(Renewable GeneratorUnits,RGUs)所取代。大多数RGUs通过电力电子接口(即逆变器)与电力系统相连,因此在功率干扰后,不提供固有惯性和有效的频率支持,导致系统惯性水平降低和一次调频(Primary Frequency Regulation,PFR)能力下降,给电力系统的安全稳定运行带来了前所未有的挑战。
近年来,人们对电力系统中电源节点的惯性和一次调频能力评估方法进行了广泛的研究,这些方法可以分为两大类:离线评估和在线评估。其中,离线评估主要是依赖于大扰动事件的离线评估,在线评估主要是基于PMU量测数据的系统在线评估。目前上述方法普遍存在着精度低、效率较差等问题,因此,如何快速准确地评估电源节点的惯性和一次调频能力就成了目前亟需解决的问题。
发明内容
本公开提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置、设备以及存储介质,可以快速准确地评估电源节点的惯性与一次调频能力。
第一方面,本公开实施例提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法,该方法包括:
向电力系统注入小扰动功率,计算电力系统中各电源节点处的阻抗;
根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线;
根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
在第一方面的一些可实现方式中,小扰动功率为正弦有功功率。
在第一方面的一些可实现方式中,根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线,包括:
根据电源节点处的阻抗计算电源节点处的耦合阻抗;
根据电源节点处的耦合阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线。
在第一方面的一些可实现方式中,
电源节点处的频率响应传递函数公式为:
Figure BDA0003758097960000021
其中,FR(s)表示频率响应传递函数,
Figure BDA0003758097960000022
表示电源节点处的耦合阻抗,usd0表示电源节点处的实时电压,Vs表示电源节点处的参考电压,f表示电源节点处的实时频率,fB_PLL表示锁相环带宽。
在第一方面的一些可实现方式中,根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,包括:
从幅值响应曲线中提取谐振频率和直流增益;
根据提取的谐振频率计算电源节点的惯性系数;
根据提取的直流增益计算电源节点的一次调频能力系数。
在第一方面的一些可实现方式中,根据提取的谐振频率计算电源节点的惯性系数,包括:
根据提取的谐振频率与惯性系数公式计算电源节点的惯性系数,惯性系数公式为:
Figure BDA0003758097960000031
其中,Hn表示电源节点的惯性系数,ωH为提取的谐振频率,Leq为电网传输线等效电感。
在第一方面的一些可实现方式中,根据提取的直流增益计算电源节点的一次调频能力系数,包括:
根据提取的直流增益与一次调频能力系数公式计算电源节点的一次调频能力系数,一次调频能力系数公式为:
Figure BDA0003758097960000032
其中,Kn表示电源节点的一次调频能力系数,Rn表示电源节点处的电阻,f0表示电源节点处的参考频率,Sn表示电源节点对应的发电机的标称功率容量,
Figure BDA0003758097960000033
表示提取的直流增益。
第二方面,本公开实施例提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估装置,该装置包括:
计算模块,用于向电力系统注入小扰动功率,计算电力系统中各电源节点处的阻抗;
绘制模块,用于根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线;
计算模块,还用于根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
第三方面,本公开实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器;存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行如以上所述的方法。
第四方面,本公开实施例提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,计算机指令用于使计算机执行如以上所述的方法。
在本公开中,可以向电力系统注入小扰动功率,并在此时计算电力系统中各电源节点处的阻抗,根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数之间的关系,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线,根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
如此一来,可以从阻抗的角度出发,在保证电力系统正常运行的前提下,实时地计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,进而快速准确地评估电源节点的惯性与一次调频能力。
应当理解,发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案,不构成对本公开的限定在附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素,其中:
图1示出了本公开实施例提供的电源节点的惯性与一次调频能力评估方法的流程图;
图2示出了本公开实施例提供的耦合阻抗和频率响应传递函数的关系图;
图3示出了本公开实施例提供的幅值响应曲线示意图;
图4示出了本公开实施例提供的电源节点的惯性与一次调频能力评估装置的结构图;
图5示出了一种能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的结构图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例,都属于本公开保护的范围。
另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
针对背景技术中出现的问题,本公开实施例提供了一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备。具体地,可以向电力系统注入小扰动功率,并在此时计算电力系统中各电源节点处的阻抗,根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数之间的关系,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线,根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
如此一来,可以从阻抗的角度出发,在保证电力系统正常运行的前提下,实时地计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,进而快速准确地评估电源节点的惯性与一次调频能力。
下面结合附图,通过具体的实施例对本公开实施例提供的电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备进行详细地说明。
图1示出了本公开实施例提供的一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法的流程图,如图1所示,惯性与一次调频能力评估方法100可以包括以下步骤:
S110,向电力系统注入小扰动功率,计算电力系统中各电源节点处的阻抗。
其中,电力系统是由发电、供电(输电、变电、配电)、用电设施以及为保障其正常运行所需的调节控制及继电保护和安全自动装置、计量装置、调度自动化、电力通信等二次设施构成的统一整体。在本实施例中,电力系统中的电源节点多为RGUs。
在一些实施例中,可以利用电力系统中的某个电源节点向电力系统注入小扰动功率(例如可调节性强的正弦有功功率),进而在电力系统被注入小扰动功率的情况下,利用阻抗公式快速计算电力系统中各电源节点处的阻抗。
S120,根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线。
在一些实施例中,可以根据电源节点处的阻抗计算电源节点处的耦合阻抗,例如根据耦合阻抗公式计算电源节点处的耦合阻抗,进而根据电源节点处的耦合阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,快速准确地绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线,也即各电源节点分别对应的幅值响应曲线。
其中,电源节点处的频率响应传递函数公式可以如下所示:
Figure BDA0003758097960000071
其中,FR(s)表示电源节点n处的频率响应传递函数,
Figure BDA0003758097960000072
表示电源节点n处的耦合阻抗,usd0表示电源节点n处的实时电压,Vs表示电源节点n处的参考电压,f表示电源节点n处的实时频率,fB_PLL表示锁相环带宽。如此一来,可以利用耦合阻抗等效表示频率响应传递函数,便于利用阻抗来快速绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线。
示例性地,电源节点处的频率响应传递函数公式可以由图2所示的关系图推导而来,具体如下:
基于谐振点在扰动注入节点处,由惯性引起的等效电容与传输线等效电感发生串联谐振,以及小功率扰动下的短期频率动力学响应过程可分为惯性响应和一次频率响应两部分。惯性响应是即时可用的,它会影响频率变化率(Rate-of-Change of,RoCoF)和频率最低点。通常,一次频率响应发生在扰动数秒后。对于给定的功率扰动,一次调频能力主要取决于准稳态频率偏差Δfss,频率响应传递函数FR(s)的幅值响应曲线的直流增益可以用来表示电源节点的一次调频能力。
可以通过阻抗Zn变换器在dq(旋转)坐标系中实现注入的正弦有功功率与电源节点n对应频率之间的关系,并通过变换将时变三相变量传递到dq坐标系。因此,电源节点n的电流和电压联系如下:
Figure BDA0003758097960000081
其中,usd(s)为d轴电压,usq(s)为q轴电压,阵为dq参考框架中电源节点n的阻抗,isd(s)为d轴电流,isq(s)为q轴电流。
图2中的kp_c和ki_c分别表示内电流控制的比例增益和积分增益;SSAPP表示网格跟踪转换器;矩阵表示dq参考框架中电源节点n的阻抗;Hpll(s)表示锁相环(Phase-lockedloops,PLL)变换函数。
可知,d轴电流isd(s)与输出有功功率psr(s)成正比,q轴电压usq(s)也与usabc(s)的角度成正比。值得注意的是,锁相环(Phase-locked loops,PLL)设计也对频率响应传递函数FR(s)有显著影响。当锁相环(fB_PLL)带宽小于20Hz时,闭环传递函数近似为Tpll(s)=1。考虑到当前的带宽控制回路,fB_C远远大于fB_PLL,电流控制的闭环传递函数也可以近似为GC(s)=1,则频率响应传递函数FR(s)可以表示为:
Figure BDA0003758097960000082
其中,f也即fn(s)表示电源节点n处的实时频率,psr(s)表示输出有功功率,fB_PLL表示锁相环带宽,
Figure BDA0003758097960000091
表示电源节点n处的耦合阻抗,usd0表示电源节点n处的实时电压,Vs表示电源节点n处的参考电压。
S130,根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
在一些实施例中,可以从幅值响应曲线中提取谐振频率和直流增益,根据提取的谐振频率快速准确地计算对应电源节点的惯性系数,并根据提取的直流增益快速准确地计算对应电源节点的一次调频能力系数。
例如,可以根据提取的谐振频率与惯性系数公式计算电源节点的惯性系数,示例性地,惯性系数公式可以为:
Figure BDA0003758097960000092
其中,Hn表示电源节点n的惯性系数,ωH表示从电源节点n对应的幅值响应曲线中提取的谐振频率,Leq为电网传输线等效电感。
与此同时,可以根据提取的直流增益与一次调频能力系数公式计算电源节点的一次调频能力系数,示例性地,忽略阻尼因子(D=0),一次调频能力系数(MW/Hz)公式可以为:
Figure BDA0003758097960000093
其中,忽略阻尼因子(D=0),Kn表示电源节点n的一次调频能力系数,Rn表示电源节点n处的电阻,f0表示电源节点n处的参考频率,Sn表示电源节点n对应的发电机的标称功率容量,
Figure BDA0003758097960000094
表示从电源节点n对应的幅值响应曲线中提取的直流增益。
作为一个示例,幅值响应曲线可以如图3所示,其中Resonance point为谐振点也即待提取的谐振频率,DCgain为待提取的直流增益,从而可以从幅值响应曲线中提取谐振频率ωH和直流增益
Figure BDA0003758097960000101
进而根据谐振频率ωH和直流增益
Figure BDA0003758097960000102
计算电源节点的一次调频能力系数。
S140,根据各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,确定电力系统中惯性和/或一次调频能力最低的电源节点。
也就是说,根据各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,确定惯性系数和/或一次调频能力系数最低的电源节点。
本公开实施例在考虑大扰动下不平衡事件和对虚拟惯性资源的缺乏考虑构成的挑战下,可以从阻抗的角度出发,在保证电力系统正常运行的前提下,实时地计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,进而快速准确地评估各电源节点(例如同步和非同步电源节点)的惯性与一次调频能力,便于找出电力系统中惯性和/或一次调频能力最薄弱的电源节点或区域,为制定适当的控制策略以提高低惯性电力系统的频率稳定性提供了一个基本方向。
具体地,从阻抗的角度出发,基于小扰动注入和功率域阻抗法,推导了阻抗与相应的频响传递函数FR(s)之间的近似关系,并基于此建立了基于阻抗的电源节点惯性和一次调频能力实时估计的实现框架,从而避免了电力系统正常运行的中断,使得在实际电力系统中能够快速准确地评估各电源节点的惯性与一次调频能力,为电网运营商通过阻抗计算来评估各电源节点的惯性与一次调频能力提供了一种无创在线评估的新思路。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本公开并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本公开,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
以上是关于方法实施例的介绍,以下通过装置实施例,对本公开所述方案进行进一步说明。
图4示出了根据本公开的实施例提供的一种电源节点的惯性与一次调频能力评估装置的结构图,如图4所示,惯性与一次调频能力评估装置400可以包括:
计算模块410,用于向电力系统注入小扰动功率,计算电力系统中各电源节点处的阻抗。
绘制模块420,用于根据电源节点处的阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线。
计算模块410,还用于根据各幅值响应曲线,计算各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
在一些实施例中,小扰动功率为正弦有功功率。
在一些实施例中,绘制模块420具体用于:
根据电源节点处的阻抗计算电源节点处的耦合阻抗。
根据电源节点处的耦合阻抗与电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制频率响应传递函数对应的幅值响应曲线。
在一些实施例中,电源节点处的频率响应传递函数公式为:
Figure BDA0003758097960000111
其中,FR(s)表示频率响应传递函数,
Figure BDA0003758097960000112
表示电源节点处的耦合阻抗,usd0表示电源节点处的实时电压,Vs表示电源节点处的参考电压,f表示电源节点处的实时频率,fB_PLL表示锁相环带宽。
在一些实施例中,计算模块410具体用于:
从幅值响应曲线中提取谐振频率和直流增益。
根据提取的谐振频率计算电源节点的惯性系数。
根据提取的直流增益计算电源节点的一次调频能力系数。
在一些实施例中,计算模块410具体用于:
根据提取的谐振频率与惯性系数公式计算电源节点的惯性系数,惯性系数公式为:
Figure BDA0003758097960000121
其中,Hn表示电源节点的惯性系数,ωH为提取的谐振频率,Leq为电网传输线等效电感。
在一些实施例中,计算模块410具体用于:
根据提取的直流增益与一次调频能力系数公式计算电源节点的一次调频能力系数,一次调频能力系数公式为:
Figure BDA0003758097960000122
其中,Kn表示电源节点的一次调频能力系数,Rn表示电源节点处的电阻,f0表示电源节点处的参考频率,Sn表示电源节点对应的发电机的标称功率容量,
Figure BDA0003758097960000123
表示提取的直流增益。
可以理解的是,图4所示的惯性与一次调频能力评估装置400中的各个模块/单元具有实现本公开实施例提供的惯性与一次调频能力评估方法100中的各个步骤的功能,并能达到其相应的技术效果,为了简洁,在此不再赘述。
图5示出了一种可以用来实施本公开的实施例的电子设备的结构图。电子设备500旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备500还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图5所示,电子设备500可以包括计算单元501,其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM503中,还可存储电子设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
电子设备500中的多个部件连接至I/O接口505,包括:输入单元506,例如键盘、鼠标等;输出单元507,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元508,例如磁盘、光盘等;以及通信单元509,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许电子设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理,例如方法100。例如,在一些实施例中,方法100可被实现为计算机程序产品,包括计算机程序,其被有形地包含于计算机可读介质,例如存储单元508。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到RAM503并由计算单元501执行时,可以执行上文描述的方法100的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行方法100。
本文中以上描述的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中,计算机可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读储存介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
需要注意的是,本公开还提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,计算机指令用于使计算机执行方法100,并达到本公开实施例执行其方法达到的相应技术效果,为简洁描述,在此不再赘述。
另外,本公开还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序在被处理器执行时实现方法100。
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施以上描述的实施例,该计算机具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将以上描述的实施例实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,也可以为分布式系统的服务器,或者是结合了区块链的服务器。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源节点的惯性与一次调频能力评估方法,其特征在于,所述方法包括:
向电力系统注入小扰动功率,计算所述电力系统中各电源节点处的阻抗;
根据所述电源节点处的阻抗与所述电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制所述频率响应传递函数对应的幅值响应曲线;
根据各幅值响应曲线,计算所述各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述小扰动功率为正弦有功功率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电源节点处的阻抗与所述电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制所述频率响应传递函数对应的幅值响应曲线,包括:
根据所述电源节点处的阻抗计算所述电源节点处的耦合阻抗;
根据所述电源节点处的耦合阻抗与所述电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制所述频率响应传递函数对应的幅值响应曲线。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述电源节点处的频率响应传递函数公式为:
Figure FDA0003758097950000011
其中,FR(s)表示频率响应传递函数,
Figure FDA0003758097950000012
表示所述电源节点处的耦合阻抗,usd0表示所述电源节点处的实时电压,Vs表示所述电源节点处的参考电压,f表示所述电源节点处的实时频率,fB_PLL表示锁相环带宽。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各幅值响应曲线,计算所述各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数,包括:
从所述幅值响应曲线中提取谐振频率和直流增益;
根据提取的谐振频率计算所述电源节点的惯性系数;
根据提取的直流增益计算所述电源节点的一次调频能力系数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据提取的谐振频率计算所述电源节点的惯性系数,包括:
根据提取的谐振频率与惯性系数公式计算所述电源节点的惯性系数,所述惯性系数公式为:
Figure FDA0003758097950000021
其中,Hn表示所述电源节点的惯性系数,ωH为提取的谐振频率,Leq为电网传输线等效电感。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据提取的直流增益计算所述电源节点的一次调频能力系数,包括:
根据提取的直流增益与一次调频能力系数公式计算所述电源节点的一次调频能力系数,所述一次调频能力系数公式为:
Figure FDA0003758097950000022
其中,Kn表示所述电源节点的一次调频能力系数,Rn表示所述电源节点处的电阻,f0表示所述电源节点处的参考频率,Sn表示所述电源节点对应的发电机的标称功率容量,
Figure FDA0003758097950000023
表示提取的直流增益。
8.一种电源节点的惯性与一次调频能力评估装置,其特征在于,所述装置包括:
计算模块,用于向电力系统注入小扰动功率,计算所述电力系统中各电源节点处的阻抗;
绘制模块,用于根据所述电源节点处的阻抗与所述电源节点处的频率响应传递函数公式,绘制所述频率响应传递函数对应的幅值响应曲线;
所述计算模块,还用于根据各幅值响应曲线,计算所述各电源节点的惯性系数与一次调频能力系数。
9.一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
CN202210864645.4A 2022-07-21 2022-07-21 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备 Pending CN115000983A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210864645.4A CN115000983A (zh) 2022-07-21 2022-07-21 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备
PCT/CN2023/080497 WO2024016682A1 (zh) 2022-07-21 2023-03-09 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210864645.4A CN115000983A (zh) 2022-07-21 2022-07-21 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115000983A true CN115000983A (zh) 2022-09-02

Family

ID=83022016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210864645.4A Pending CN115000983A (zh) 2022-07-21 2022-07-21 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115000983A (zh)
WO (1) WO2024016682A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024016682A1 (zh) * 2022-07-21 2024-01-25 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108154315B (zh) * 2018-01-19 2021-11-05 国电南瑞科技股份有限公司 一种考虑锁相环影响的并网变流器次同步振荡风险分析方法
CN113381421B (zh) * 2021-08-16 2021-11-05 湖南大学 电力系统等效惯量评估方法、系统、存储介质
CN114566962B (zh) * 2022-03-14 2023-04-18 电子科技大学 一种分布式能源并网系统同步频率谐振抑制方法
CN115000983A (zh) * 2022-07-21 2022-09-02 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024016682A1 (zh) * 2022-07-21 2024-01-25 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024016682A1 (zh) 2024-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109038599A (zh) 一种无功补偿优化配置方法及系统
WO2024016682A1 (zh) 电源节点的惯性与一次调频能力评估方法、装置及设备
Liu et al. Power‐oscillation evaluation in power systems with high penetration of renewable power generation based on network virtual inertia
CN114884100A (zh) 分布式多储能集群的集中式协调控制方法及装置
CN112510685B (zh) 一种城市电网风险规避预测控制方法及装置
CN110676862B (zh) 一种提高电网惯量水平的储能控制方法及系统
Cao et al. Design and analysation of DC voltage synchronisation control for a VSC‐MTDC based on virtual synchronous generator
Nie et al. Low‐frequency oscillation analysis of AC/DC system with offshore wind farm integration via MMC‐based HVDC
CN116365522A (zh) 基于电流前馈补偿的并网谐波电流抑制方法及相关装置
Ma et al. Dynamic characteristics of DFIG frequency oscillation of wind turbines with virtual inertia control
CN114865658A (zh) 储能集群的集中惯量调频控制方法及装置
CN115113000A (zh) 低压配电线路的故障定位方法及装置
CN108695890A (zh) 一种虚拟同步机阻尼配置方法及装置
CN103944170A (zh) 一种基于电力系统响应信息的自适应紧急切负荷的方法
CN113794222A (zh) 并网逆变器电流预测方法、装置、计算机设备和存储介质
Pan et al. A coordination scheme of FACTS-based WADC to improve small signal stability with transient stability constraints in multi-machine system
Wei et al. New approach of automatic generation control based on absolute rotor angle droop control
CN115149572B (zh) 发电机的并机控制方法、装置及计算机程序产品
CN117155156B (zh) 并联功率模组控制方法、电子设备和存储介质
CN115833249A (zh) 电网虚拟同步控制方法、装置、设备及存储介质
Wei et al. DC Impedance Stability Analysis of DC Microgrid Supplying Power to Passive Network
CN116865266A (zh) 一种基于分布式潮流控制器的谐波抑制方法
CN116014759A (zh) 面向新能源的多级自适应边缘智能控制方法及装置
CN117810981A (zh) 基于准稳态建模的电力系统最小安全惯量评估方法及系统
CN117477644A (zh) 一种虚拟同步机的控制方法、装置、电子设备及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination