考虑频率动态响应实时分区的电力系统惯量在线评估方法

大规模新能源接入电力系统导致系统惯量水平降低，利用同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)在线评估系统惯量水平具有重要意义，考虑到电力系统频率动态响应具有分区特性，以区域为单位开展在线惯量评估具备可行性。频率响应分区情况不仅与电网拓扑和参数有关，还与系统运行点、扰动类型和位置有关，固定的分区方案难以保证分区结果满足系统各种运行工况，同时，在实时分区场景下，对惯量参数辨识算法的快速性也提出了更高的要求。分析了电力系统区域惯量在线评估原理，阐明了频率动态响应实时分区的要求；随后，提出了频率动态实时分区方法，采用动态时间弯曲指标和k-medoids算法对全网节点频率响应实测曲线在线聚类，给出了基于卡尔曼滤波的区域惯量参数辨识算法，保证惯量参数计算满足实时性要求，进一步分析了各类误差源对系统分区和惯量参数辨识结果的影响；最后，在IEEE 39节点系统验证了所提方法的有效性、惯量实时跟踪能力和对不同运行场景的适应性。提出的电力系统区域惯量在线评估方法利用PMU实测频率响应实时更新电力系统分区情况，保证在各种运行点和扰动下区域频率响应的一致性，具备现场应用潜力。