考虑频率安全约束的电力系统临界惯量计算

作者：易佩; 景志滨; 徐飞; 陈磊^*; 齐军; 姜希伟; 高旭泽

来源：清华大学学报, 2022, 62(10): 1721-1729.

DOI：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2022.21.013

• 临界惯量
• 构造频差曲线
• 频率安全约束
• 频率变化率约束
• 调节功率约束

随着新能源大规模接入电网，电力系统惯量逐渐减小，系统频率安全受到严重威胁。该文采用“临界惯量”来量化发生临界故障后，为了维持系统稳定所需的最小惯量。首先，提出了一种解析化的频率安全计算方法，通过构造频差曲线，基于平均系统开环模型，给出了频率安全约束计算式。然后，基于频率安全约束、频率变化率(RoCoF)约束与机组调节功率约束，将系统临界惯量计算转化为优化问题的求解。最后，采用仿真系统验证了该临界惯量计算方法的有效性与准确性。仿真结果表明：机组可调节功率范围越大，临界惯量越小，因此通过增大机组备用容量可以减小系统临界惯量。

• 单位
  电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室; 清华大学; 内蒙古电力（集团）有限责任公司