新型电力系统的惯量水平评估方法、装置及设备、介质与流程

本申请涉及电力系统，具体涉及一种新型电力系统的惯量水平评估方法、装置及设备、介质。

背景技术：

1、新能源发电系统通常运行在最大功率追踪模式，利用电力电子变换器接入电网，其电源侧和电网侧天然解耦，导致系统惯量减少、频率响应能力降低。

2、目前广泛采用的高压直流输电技术将使互联电力系统之间解耦，一个区域的惯量无法及时响应另一个地区的频率变动。因此新型电力系统中存在严重的惯量缺失及频率不稳定性问题，这给电力系统运行和控制带来严峻的挑战。因此，如何更加准确有效地评估电力系统的惯量水平成了解决上述问题的关键。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种新型电力系统的惯量水平评估方法、装置及设备、介质，解决或改善了现有技术中新型电力系统中存在严重的惯量缺失及频率不稳定性问题，这给电力系统运行和控制带来严峻的挑战，目前尚无法准确有效地评估电力系统的惯量水平的技术问题。

2、根据本申请的第一个方面，本申请提供了一种新型电力系统的惯量水平评估方法，此新型电力系统的惯量水平评估方法包括：构建新型电力系统模型，所述新型电力系统模型包括电源侧系统模型、电网侧系统模型以及储能侧系统模型；基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量；基于所述理论惯量以及所述计算惯量，确定所述新型电力系统的虚拟惯量控制策略；基于所述虚拟惯量控制策略，确定系统惯量时间常数；以及基于所述系统惯量时间常数，确定所述新型电力系统的惯量水平。

3、在一种可能的实现方式中，电源侧包括发电机组，所述构建新型电力系统模型，包括：设置第一约束条件，所述第一约束条件包括所述发电机组的出力上下限、上下爬坡率极限值、线路热稳定极限、端点线路的传输功率；基于所述第一约束条件，构建所述发电机组模型。

4、在一种可能的实现方式中，所述构建新型电力系统模型，包括：设置第二约束条件，所述第二约束条件包括电网侧的调制功率上下限；基于所述第二约束条件，构建所述电网侧系统模型。

5、在一种可能的实现方式中，所述构建新型电力系统模型，包括：设置第三约束条件，所述第三约束条件包括储能系统的功平衡约束、储能功率约束、储能荷电约束以及储能容量约束；基于所述第三约束条件，构建所述储能侧系统模型。

6、在一种可能的实现方式中，在所述构建新型电力系统模型之后，所述新型电力系统的惯量水平评估方法，还包括：构建负荷侧响应传递函数；所述基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量，包括：基于所述新型电力系统模型以及所述负荷侧响应传递函数的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量。

7、在一种可能的实现方式中，所述基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量，包括：基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，确定惯量时间常数；基于所述惯量时间常数，确定所述理论惯量；基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，检测所述电源侧于预设时间段内的频率变化量，确定电源侧的惯量响应程度；以及基于所述频率变化量，确定所述计算惯量。

8、在一种可能的实现方式中，所述基于所述虚拟惯量控制策略，确定系统惯量时间常数，包括：基于所述虚拟惯量控制策略，采集电源侧的有功功率以及频率波动数据；基于所述有功功率以及所述频率波动数据，确定所述新型电力系统模型的模型阶次；基于所述模型阶次，计算所述系统惯量时间常数。

9、根据本申请的第二个方面，本申请还提供了一种新型电力系统的惯量水平评估装置，此新型电力系统的惯量水平评估装置包括：模型构建模块，用于构建新型电力系统模型，所述新型电力系统模型包括电源侧系统模型、电网侧系统模型以及储能侧系统模型；惯量确定模块，用于基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量；控制策略确定模块，用于基于所述理论惯量以及所述计算惯量，确定所述新型电力系统的虚拟惯量控制策略；惯量时间常数确定模块，用于基于所述虚拟惯量控制策略，确定系统惯量时间常数；以及惯量水平确定模块，用于基于所述系统惯量时间常数，确定所述新型电力系统的惯量水平。

10、根据本申请的第三个方面，本申请还提供了一种电子设备，此电子设备包括：处理器；以及用于存储所述处理器可执行信息的存储器；其中，所述处理器用于执行上述任一项所述的新型电力系统的惯量水平评估方法。

11、根据本申请的第四个方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，此计算机可读存储介质有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一项所述的新型电力系统的惯量水平评估方法。

12、本申请提供了一种新型电力系统的惯量水平评估方法、装置及设备、介质，其中的新型电力系统的惯量水平评估方法包括如下步骤：构建新型电力系统模型，新型电力系统模型包括电源侧系统模型、电网侧系统模型以及储能侧系统模型；基于新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量；基于理论惯量以及计算惯量，确定新型电力系统的虚拟惯量控制策略；基于虚拟惯量控制策略，确定系统惯量时间常数；以及基于系统惯量时间常数，确定新型电力系统的惯量水平。

13、这种新型电力系统的惯量水平评估方法目的在于解决新型电力系统中存在惯量水平难以评估、惯量的严重缺失及频率不稳定问题。具体的，该方法提供一种含源-网-荷-储的新型电力系统惯量在线评估策略，可以准确可靠地对新型电力系统的惯量水平进行判断，进而提升新型电力系统的安全性以及稳定性，由此进一步提升了调控人员驾驭大电网的能力，保证了电网安全稳定运行。

技术特征：

1.一种新型电力系统的惯量水平评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的新型电力系统的惯量水平评估方法，其特征在于，电源侧包括发电机组，所述构建新型电力系统模型，包括：

3.根据权利要求1所述的新型电力系统的惯量水平评估方法，其特征在于，所述构建新型电力系统模型，包括：

4.根据权利要求1所述的新型电力系统的惯量水平评估方法，其特征在于，所述构建新型电力系统模型，包括：

5.根据权利要求1所述的新型电力系统的惯量水平评估方法，其特征在于，在所述构建新型电力系统模型之后，所述新型电力系统的惯量水平评估方法，还包括：

6.根据权利要求1所述的新型电力系统的惯量水平评估方法，其特征在于，所述基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量，包括：

7.根据权利要求1所述的新型电力系统的惯量水平评估方法，其特征在于，所述基于所述虚拟惯量控制策略，确定系统惯量时间常数，包括：

8.一种新型电力系统的惯量水平评估装置，其特征在于，包括：模型构建模块，用于构建新型电力系统模型，所述新型电力系统模型包括电源侧系统模型、电网侧系统模型以及储能侧系统模型；惯量确定模块，用于基于所述新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量；控制策略确定模块，用于基于所述理论惯量以及所述计算惯量，确定所述新型电力系统的虚拟惯量控制策略；惯量时间常数确定模块，用于基于所述虚拟惯量控制策略，确定系统惯量时间常数；以及惯量水平确定模块，用于基于所述系统惯量时间常数，确定所述新型电力系统的惯量水平。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-7任一项所述的新型电力系统的惯量水平评估方法。

技术总结
本申请涉及电力系统技术领域，具体涉及一种新型电力系统的惯量水平评估方法、装置及设备、介质。该方法包括构建新型电力系统模型，新型电力系统模型包括电源侧系统模型、电网侧系统模型以及储能侧系统模型；基于新型电力系统模型的惯量响应过程，确定理论惯量以及计算惯量；基于理论惯量以及计算惯量，确定新型电力系统的虚拟惯量控制策略；基于虚拟惯量控制策略，确定系统惯量时间常数；以及基于系统惯量时间常数，确定新型电力系统的惯量水平。此方法目提供一种含源‑网‑荷‑储的新型电力系统惯量在线评估策略，可以准确可靠地对新型电力系统的惯量水平进行判断，进而提升新型电力系统的安全性以及稳定性。

技术研发人员：王亚军,郑亮,李一鹏,万芳茹,李士林,陈金,马斌,沈晓风,贾亚飞,房德智,贾晓卜,刘周峰
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15