大规模风电接入下考虑频率偏差的电力系统故障恢复

作     者：张嘉恬 黄媛 雷强 邓立 环加飞 

作者机构：四川大学电气工程学院 国家电网有限公司华北分部 

出 版 物：《电力建设》 (Electric Power Construction)

年 卷 期：2025年

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：中央高校基本科研业务费专项资金资助(YJ2021163) 

主　　题：电力系统 故障恢复 频率响应模型 频率偏差 备用 

摘      要：新能源渗透率的增加对电力系统安全稳定运行的冲击愈发强烈，电力系统亟待增加备用容量以维持故障恢复过程中的频率稳定。为此，研究大规模风电接入下考虑频率偏差的电力系统故障恢复模型具有重要意义。首先，建立计及大规模风电接入下的电力系统频率响应模型，结合拉式终值定理推导出频率偏差量，并计算出功率波动量。其次，为了最大程度考虑发电机调节能力，在功率波动量、发电机出力边界和爬坡率之间取最小值作为机组最大可调备用容量，确保系统恢复过程中有足够的备用容量应对风力波动。再次，针对故障恢复模型中的多目标非线性问题，采用分段线性化法和加权法求解以负荷损失量、机组运行成本和备用成本为目标的多目标函数。最后，在IEEE 39节点系统上进行模型验证，通过三种备用约束方案对比表明所提模型能显著抑制故障前后的频率波动，并在提升故障恢复量的同时实现最优的经济效益。