【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统分析与计算领域，特别是电力系统频率稳定分析，具体涉及一种新型电力系统最低惯量需求的分析方法。
技术介绍
1、常规电力系统，电源是火电、水电和核电机组，它们均是同步机组，系统的惯量较大，系统发生故障后，各同步机组及时分配不平衡功率，系统频率变化很快得到控制。但是，随着新能源的发展，电力系统中的新能源占比不断提高，同步机出力比例则不断下降，而新能源又不给系统提供惯量，这就导致整个电力系统的惯量不断下降，频率稳定性受到严重挑战。
2、理论上看，如果同步机出力占比较大，新能源出力占比较少，则电力系统的惯量较大，虽然能够保证系统的安全稳定性，但造成了能源浪费；如果同步机出力占比较小，新能源出力占比较多，则电力系统的惯量较小，又不能保证系统的安全稳定性，严重故障的后果非常严重。在实践中，为了新能源得到充分利用，往往尽量减少同步机出力增加新能源出力，因此需要研究，在保证电力系统安全稳定的前提下，新能源的最大出力占比是多少。
3、为了确定新能源的最大出力占比，本专利技术提出一种新型电力系统最低惯量需求的分析方法，科学分析计算出电力系统最低惯量需求，进而推算出新能源的最大出力占比。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种新型电力系统最低惯量需求的分析方法。在严重故障不触发高周切机或低频减载动作的前提下，分析电力系统的最低惯量需求。
2、具体技术方案是：一种新型电力系统最低惯量需求的分析方法，包括如下步骤：
3、步骤1：
4、步骤2：极限故障的确定：分别对多个严重故障进行暂态稳定仿真，得到最高频率或最低频率，多个严重故障最高频率取最大值所对应的故障或多个严重故障最低频率取最小值所对应的故障，即得到极限故障；
5、步骤3：考虑稳控切机切负荷、直流flc措施后，利用电力系统分析软件，进行极限故障的暂态仿真，得到电力系统的最高频率和最低频率；极限故障仿真，如果系统有功过剩，则f为最高频率，如果系统有功缺少，则f为最低频率；
6、步骤4：判断最高频率是否超过高周切机首轮动作值或判断最低频率是否低于低频减载首轮动作值，如果是，则增加同步机出力，降低新能源出力，得到新的潮流文件，执行步骤3；反之，执行步骤5；
7、步骤5：判断高周切机首轮动作值与最高频率的差是否≤0.05hz或最低频率与低频减载首轮动作值的差是否≤0.05hz，如果不是，则减小同步机出力，增加新能源出力，再次得到新的潮流文件，执行步骤3；反之，执行步骤6；
8、步骤6：计算系统的最低惯量需求值1：从新的潮流文件获得同步机的开机信息，再在稳定文件查找对应机组的旋转动能，将所有开机同步机的旋转动能相加，得到频率极限约束的最低惯量需求值1；可开发为分析软件工具来计算惯量；
9、步骤7：由频率变化率约束计算系统的最低惯量需求值2，计算方案如下：
10、极限故障后，如果系统频率变化率过大，可能会触发滑差闭锁保护或分布式电源主保护；将该方式的系统视为单机系统，其转子方程为式(1)：
11、
12、式中：tj为等效惯性时间常数(秒)，t为时间(秒)，f*为系统频率，δp*为不平衡功率，*表示标么值；
13、如果已知极限故障的不平衡功率、频率变化率的最大允许值，用等值惯性时间常数表示惯量，系统最低惯量需求为：
14、
15、式中：tj,min为最低惯量需求值2(用等值惯性时间常数表示惯量，秒)；为极限故障的不平衡功率；为频率变化率的最大允许值；*表示标么值；
16、最低惯量需求值2改成有名值形式，则式(2)变为：
17、
18、由于ek＝tj*sn/2，如果把最低惯量需求值2用旋转动能表示惯量，则系统最低惯量需求2为：
19、
20、式中：ek,min为最低惯量需求值2(用旋转动能表示惯量，mws)，δplim为极限故障的不平衡功率(mw)，fn为额定频率50hz，sn为等值机的额定容量(常取系统所有运行机组的额定功率总和，mw)，dfmax/dt为系统频率变化率的最大允许值(hz/s)；各量均为有名值；
21、步骤8：系统最低惯量需求值为最低惯量需求1和最低惯量需求2的大值；
22、步骤9：在执行完步骤3、4、5后最终获得的新潮流文件中，计算新能源的最大出力占比，该出力占比刚好满足系统最低惯量需求。
23、本专利技术的有益效果：本专利技术利用调度方式数据和电力系统分析软件，通过新能源置换同步机的出力方法，在极限故障下高频切机或低频减载不能动作为目标，获得系统最低惯量和新能源的最大出力。该方法是基于频率极限约束和频率变化率约束推导出电力系统最低惯量需求值，计算结果能够保证电力系统安全稳定的前提下，使电力系统新能源利用达到最大化。如果将该方法开发成软件工具，使用更加便捷，应用价值巨大，将是电力调度员的有力助手，对电源开机和出力的调度具有指导作用。
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1.一种新型电力系统最低惯量需求的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种新型电力系统最低惯量需求的分...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖友强，支刚，李俊杰，程剑南，万航羽，吴政声，
申请(专利权)人：中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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