基于临界惯量和预想故障的含风电电力系统暂态功角稳定在线预警

作     者：张钢 宗启航 柯贤波 姚伟 李天琦 王吉利 程林 文劲宇 ZHANG Gang;ZONG Qihang;KE Xianbo;YAO Wei;LI Tianqi;WANG Jili;CHENG Lin;WEN Jinyu

作者机构：国家电网有限公司西北分部陕西西安710048 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院)湖北武汉430074 中电普瑞电力工程有限公司北京102200 

出 版 物：《电力系统保护与控制》 (Power System Protection and Control)

年 卷 期：2023年第51卷第16期

页      面：72-83页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目“数据-知识融合驱动的低惯量电网频率稳定智能分析与控制理论及方法”资助(U22B20111) 国家电网公司总部科技项目“高比例新能源电力系统惯量和一次调频能力量化研究”资助(5100-202255328A-2-0-YS) 

主　　题：风电 暂态功角稳定 临界惯量 预想故障 在线预警 广域测量 

摘      要：大规模风电接入使得电力系统惯量水平降低,暂态功角失稳风险加剧,开展含风电电力系统故障前的暂态功角稳定在线预警对保障其安全稳定至关重要。提出了基于临界惯量和预想故障的含风电电力系统暂态功角稳定在线预警方法。首先,通过理论分析得到风电场在故障清除后短时间的功率恢复过程不能忽略的推论,并建立等效外特性模型,进而基于扩展等面积定则构建了计及风电场多阶段外特性的暂稳数学模型。其次,定义了含风电系统暂态功角稳定的临界等效惯量,并通过匀加速分段等效提出了实用化的求解方法,进一步提出了暂态临界惯量指数,实现稳定裕度量化分析并给出风险等级。最后,以含风电接入的四机两区域系统和IEEE39节点系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和适用性。