基于本地测量的高比例新能源电力系统不平衡功率估算与附加功率控制策略

摘要

随着新能源渗透率不断地提高,电力系统惯量水平逐步下降,导致频率稳定问题愈加突出。提出一种提升新能源电力系统频率稳定性的控制策略,通过检测系统惯量中心频率变化率与系统等值惯量水平估算频率事件发生时系统的不平衡功率,并调整换流器功率参考值,为系统提供惯量支撑。所提的不平衡功率估算方法包括系统惯量中心频率变化率检测和系统等值惯量计算2部分:考虑到系统惯量中心频率曲线经过本地测量频率曲线二阶导数零点,系统惯量中心频率曲线可由二阶导数零点连接得到的分段线性曲线近似;系统等值惯量计及了系统中非同步元件的有效惯量,可通过统计系统同步惯量、发电机功率变化与不平衡功率总额获得。提出了按照新能源装机容量占比补偿不平衡功率的附加控制方法,在频率事件发生时快速调整新能源接入换流站的功率参考值,以抑制系统频率波动。PSCAD/EMTDC仿真验证了所提附加控制策略的有效性。