考虑电压动态的电力系统频率强度量化方法

作     者：胡光 高晖胜 辛焕海 谭枫 陈可欣 HU Guang;GAO Huisheng;XIN Huanhai;TAN Feng;CHEN Kexin

作者机构：浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2024年第48卷第8期

页      面：67-78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] 

基　　金：浙江省自然科学基金资助项目(LY24E070003) 中国博士后科学基金资助项目(2023M733030) 

主　　题：频率强度 量化方法 共模频率 电压-频率动态耦合 统一结构模型 频率稳定 

摘      要：现有电力系统频率强度量化方法通常假设各节点电压幅值恒定。然而,频率扰动过程中各节点电压幅值并非恒定,且可能通过影响负荷等途径而作用于系统频率,故电压恒定的假设可能导致量化结果不准确,甚至出现错误的结论。为此,提出了一种考虑电压动态的电力系统频率强度量化方法。首先,建立了考虑电压动态的系统频率响应模型。其中,电压动态对系统频率的影响通过一个全局耦合项表征,并揭示了电压和频率的交互作用路径。基于此,分析了多种考虑电压动态的设备及负荷对系统频率的影响,包括采用混合同步控制的构网型变流器、附加频率或电压外环的跟网型变流器,以及考虑电压特性的恒阻抗-恒电流-恒功率(ZIP)静态负荷和异步电机负荷等。然后,通过将电压耦合项分区解耦并进行统一简化建模,量化分析了系统各区域的频率支撑能力以及整个系统的频率强度。最后,通过仿真验证了所提频率强度量化方法的有效性。