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基于系统辨识的新能源电力系统惯性常数快速追踪方法 被引量:1
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作者 张波 张成健 +2 位作者 张经 王磊 李铁成 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期163-170,共8页
针对新能源电力系统惯性量化评估问题,研究基于系统辨识的系统惯性常数追踪方法,将该方法划分为非递推算法和递推算法2类,从辨识原理角度剖析二者在计算存储、辨识速度等方面的区别与内在联系,并利用IEEE典型系统进行实验算例对比验证... 针对新能源电力系统惯性量化评估问题,研究基于系统辨识的系统惯性常数追踪方法,将该方法划分为非递推算法和递推算法2类,从辨识原理角度剖析二者在计算存储、辨识速度等方面的区别与内在联系,并利用IEEE典型系统进行实验算例对比验证分析。理论分析和实验结果表明,递推算法辨识精度高、辨识结果稳定、辨识速度快,适用于节点数量庞大、结构复杂的辨识对象,有利于实现新能源电力系统惯性常数的实时监测与快速感知。 展开更多
关键词 新能源 电力系统 惯性常数 系统辨识 量化评估 非递推算法 递推算法
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计及风电虚拟惯量的电力系统等效惯量估计
2
作者 罗萍萍 陈杰 《电力科学与技术学报》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页
大规模风电并网削弱了电力系统惯量水平,给电力系统频率稳定带来挑战,亟待对系统惯量水平进行准确估计以保证系统的安全运行。为此,提出一种计及风电虚拟惯量的电力系统等效惯量估计方法。首先,分析同步发电机和风电机组的惯量响应,阐... 大规模风电并网削弱了电力系统惯量水平,给电力系统频率稳定带来挑战,亟待对系统惯量水平进行准确估计以保证系统的安全运行。为此,提出一种计及风电虚拟惯量的电力系统等效惯量估计方法。首先,分析同步发电机和风电机组的惯量响应,阐述系统等效惯量估计原理。其次,采用鲍克斯-金肯斯(box-jenkins,BJ)模型对发电装置进行动态建模,并基于机组连接母线处有功-频率扰动数据,利用含有遗忘因子的偏差补偿递推最小二乘算法辨识模型中的参数。再次,在此基础上,提取模型参数中蕴含的惯性常数,计算系统等效惯量。最后,用算例进行了仿真分析,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,所提方法在不同扰动类型和不同风电渗透率下均能准确估计出系统的等效惯量。 展开更多
关键词 风电并网 惯量响应 等效惯量估计 系统辨识 惯性常数
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典型电力电子接口负荷等效惯性时间常数的测量辨识
3
作者 秦川 金宇清 +2 位作者 田一 魏颖 鞠平 《电气工程学报》 北大核心 2025年第4期243-250,共8页
电力电子接口负荷(简称E负荷)的广泛接入,对综合负荷特性及电网的安全稳定运行均产生重要影响。为此,提出E负荷等效惯性时间常数的测量辨识方法,以衡量其在外部电压扰动下功率变化的过渡过程持续时间。首先,给出了E负荷简化模型结构,以... 电力电子接口负荷(简称E负荷)的广泛接入,对综合负荷特性及电网的安全稳定运行均产生重要影响。为此,提出E负荷等效惯性时间常数的测量辨识方法,以衡量其在外部电压扰动下功率变化的过渡过程持续时间。首先,给出了E负荷简化模型结构,以及E负荷等效惯性时间常数的含义和测量辨识方法。然后,基于动模试验实测数据,辨识4种典型E负荷的等效惯性时间常数。最后,结合数值仿真,进行E负荷等效惯性时间常数的聚合分析。对比分析不同负荷成分在扰动下的响应过渡过程,分析E负荷占比对综合负荷等效惯性时间常数的影响。算例结果表明,E负荷受扰时存在过渡过程,但等效惯性时间常数数值较小;随着E负荷占比的增加,综合负荷等效惯性时间常数减小。 展开更多
关键词 电力电子接口负荷 简化模型 等效惯性时间常数 测量辨识 综合负荷
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含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯性时间常数计算 被引量:9
4
作者 李世春 唐红艳 +2 位作者 刘道兵 吕翔生 雷小林 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第10期1486-1491,共6页
文章研究了含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯量定量计算方法,探究了风电虚拟惯性响应对电力系统惯性耦合特征的定量影响规律。在计算单个风电场等效虚拟惯性时间常数基础上,考虑不同风电渗透率情况,给出了电力系统等效惯性时间常数... 文章研究了含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯量定量计算方法,探究了风电虚拟惯性响应对电力系统惯性耦合特征的定量影响规律。在计算单个风电场等效虚拟惯性时间常数基础上,考虑不同风电渗透率情况,给出了电力系统等效惯性时间常数解析计算表达式,通过仿真算例对电力系统等效惯性时间常数的解析结果进行验证,并分析了电力系统等效惯量的时变特性。 展开更多
关键词 风电虚拟惯性 动态频率特性 等效惯性时间常数 时变特性
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新型电力系统点对网惯性支撑能力在线监测方法 被引量:1
5
作者 邓小宇 刘牧阳 +3 位作者 常喜强 南东亮 莫若 陈俊儒 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1390-1399,共10页
准确及时地监测低惯量新型电力系统中聚合电源汇集点对电网的惯性支撑能力,对于提升系统安全、稳定、经济化运行具有重要意义.为阐明点对网的惯性支撑能力在线监测方法的基本原理,首先对以摇摆方程为基础的电力系统等效惯性常数定义及... 准确及时地监测低惯量新型电力系统中聚合电源汇集点对电网的惯性支撑能力,对于提升系统安全、稳定、经济化运行具有重要意义.为阐明点对网的惯性支撑能力在线监测方法的基本原理,首先对以摇摆方程为基础的电力系统等效惯性常数定义及现有在线监测方法进行回顾;然后,为弥补现有在线监测方法在准确性上的欠缺,创新性地提出基于回归法的等效惯性常数辨识方法,并与在线惯量监测方法结合,构建基于同步相量测量单元的新型电力系统点对网惯性支撑能力在线监测的系统性方法;最后,利用改进的新英格兰10机39节点系统仿真分析,论证了该惯性支撑能力在线监测方法的实时性、准确性及其对新型电力系统的适用性. 展开更多
关键词 新型电力系统 惯量监测 虚拟同步电机 等效惯性常数
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基于量测数据的新能源电力系统区域等效惯量评估方法 被引量:7
6
作者 马燕峰 李金媛 +2 位作者 王子建 赵书强 郭润生 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5406-5421,共16页
新能源发电类型、渗透率及控制方式的不同会影响电力系统实时惯量,评估惯量水平有助于提高电力系统抗扰动能力。该文在分析风电、光伏的虚拟惯性响应特性及其对电力系统频率稳定性影响的基础上,考虑负荷静态电压特性,提出一种基于量测... 新能源发电类型、渗透率及控制方式的不同会影响电力系统实时惯量,评估惯量水平有助于提高电力系统抗扰动能力。该文在分析风电、光伏的虚拟惯性响应特性及其对电力系统频率稳定性影响的基础上,考虑负荷静态电压特性,提出一种基于量测数据的新能源电力系统区域等效惯量实时评估方法。评估结果计及发电机惯量、新能源虚拟惯量和负荷等效惯量。为了减小因扰动后频率分布特性造成的误差,从加权平均数的角度提出频率采样点的选取及区域频率的计算方法,解决了量测数据众多且获取困难的问题。通过算例验证了所提方法对传统电力系统及新能源电力系统区域等效惯量评估均具有可行性和有效性。 展开更多
关键词 新能源电力系统 区域等效惯量评估 量测数据 联络线功率 虚拟惯性控制 荷静态电压特性
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跟网型风电机组“虚拟惯性常数”常数化计算方法
7
作者 李世春 石明达 +3 位作者 张业丽 杨跳 刘蒙恩 李振兴 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第2期141-150,共10页
针对跟网型风电机组“虚拟惯性常数”无法聚合求解系统等效惯性常数以及不能构建完整的SFR模型问题,提出跟网型风电机组“虚拟惯性常数”常数化计算方法。首先,建立具有最相近风机转子动能变化量的目标函数,并考虑动能变化关键节点和动... 针对跟网型风电机组“虚拟惯性常数”无法聚合求解系统等效惯性常数以及不能构建完整的SFR模型问题,提出跟网型风电机组“虚拟惯性常数”常数化计算方法。首先,建立具有最相近风机转子动能变化量的目标函数,并考虑动能变化关键节点和动能变化动态过程的约束条件。其次,根据虚拟惯量响应过程动能变化阶段相异特征,分段求解具有“等效惯量和能量支撑”效果的常数化“虚拟惯性常数”,实现系统等效惯性常数的可聚合求解。最后,通过建立系统频率响应模型,结合时域仿真法和相关评价指标验证了计算结果的精确性。 展开更多
关键词 跟网型风电机组“ 虚拟惯性常数常数化计算 等效能量变化 电力系统等效惯性常数
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基于数据驱动的电力系统动态等值方法研究 被引量:8
8
作者 陈厚合 王为超 +3 位作者 姜涛 魏俊红 张嵩 李国庆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期3047-3056,共10页
提出一种基于数据驱动的电力系统动态等值方法。根据发电机同调关系与节点间电气距离,明确网络划分原则;以所研究区域边界母线电压及联络线功率作为输入,辨识外部区域等值发电机的暂态电抗;以等值发电机有功输出与原始系统联络线有功功... 提出一种基于数据驱动的电力系统动态等值方法。根据发电机同调关系与节点间电气距离,明确网络划分原则;以所研究区域边界母线电压及联络线功率作为输入,辨识外部区域等值发电机的暂态电抗;以等值发电机有功输出与原始系统联络线有功功率误差最小为目标函数,基于最小二乘辨识等值发电机的惯性常数TJ和阻尼系数D,进而构建等值系统;以动曲线均方根误差及拟合度指标,定量评价等值系统;最后将所提方法应用于修改的IEEE-68节点测试系统和张北四端柔性直流电网工程,结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 动态等值 参数辨识 电力系统 最小二乘 惯性常数 阻尼
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基于离散信息模型的电力系统汇集点惯量在线监测方法 被引量:3
9
作者 陈杰 刘牧阳 +2 位作者 邓小宇 叶华 陈俊儒 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期44-52,共9页
基于连续物理模型设计的传统惯量监测方法收敛慢,难以准确追踪具有时变特性的虚拟惯量。考虑现代电力系统测量装置输出离散数据的特点,提出一种基于离散信息模型的电力系统汇集点惯量在线监测方法。首先,基于连续时间系统中含惯性常数... 基于连续物理模型设计的传统惯量监测方法收敛慢,难以准确追踪具有时变特性的虚拟惯量。考虑现代电力系统测量装置输出离散数据的特点,提出一种基于离散信息模型的电力系统汇集点惯量在线监测方法。首先,基于连续时间系统中含惯性常数的数学模型,构建Z域中的等效电机离散传递函数。其次,基于Z域中传递函数的数学结构,采用回归法构造另一等效电机离散传递函数,并在此基础上提出了汇集点等效惯性常数计算方法。最后,采用改进的IEEE9节点系统进行仿真,验证了所提方法的时效性和准确性。研究结果表明,基于离散信息模型的惯量在线监测方法能够在全运行状态下准确测量电源汇集点的转动惯量与虚拟惯量。 展开更多
关键词 低惯量系统 等效惯性常数 惯量监测 离散信息模型
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电力系统动态安全域的研究 被引量:8
10
作者 余贻鑫 栾文鹏 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 1990年第1期11-21,共11页
本文揭示了电力系统动态安全域的性质,并推荐了一种实用的动态安全域和一种失稳模态识别指标。
关键词 动态安全域 电力系统 临界割集 暂态稳定 失稳模态 惯性常数 稳定域 故障清除 稳定平衡点 能量函数
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多机电力系统暂态不稳定的实时预测 被引量:1
11
作者 张保会 葛耀中 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第S1期3-10,共8页
本文研究了多机电力系统遭受大扰动后首次摇摆稳定性的实时预测理论和预测装置的实现方法。在研究中发现了故障期间全系统的加速功率几乎不变,且与任意发电机的加速功率之间存在简单关系。文中推导并建立了以局部发电机的能量函数为基... 本文研究了多机电力系统遭受大扰动后首次摇摆稳定性的实时预测理论和预测装置的实现方法。在研究中发现了故障期间全系统的加速功率几乎不变,且与任意发电机的加速功率之间存在简单关系。文中推导并建立了以局部发电机的能量函数为基础的单机率先失步快速预测判据,并引进了李雅普诺夫直接法。所构成的预测装置较简单,且易于在目前的电力系统中实现。 展开更多
关键词 电力系统暂态 能量函数 大扰动 暂态稳定计算 实时计算 故障清除 预测理论 惯性常数 故障点 暂态过程
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考虑RoCoF约束的新能源电力系统惯量分区配置方法 被引量:7
12
作者 张君黎 徐政 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期18-28,共11页
分析了大规模新能源电力系统按分区配置惯量的必要性,并对此给出电压源型换流器采用功率同步控制以配置虚拟惯量的建议。据此,提出一种考虑频率变化率约束的惯量分区配置方法。该方法先将待研究系统按频率响应特性的一致程度进行分区,... 分析了大规模新能源电力系统按分区配置惯量的必要性,并对此给出电压源型换流器采用功率同步控制以配置虚拟惯量的建议。据此,提出一种考虑频率变化率约束的惯量分区配置方法。该方法先将待研究系统按频率响应特性的一致程度进行分区,然后结合分区内部扰动、分区间联络线上功率变化和负荷电压响应等因素计算扰动情况下各分区的最大不平衡功率,从而以分区为单位得到惯量需求并进行配置。最后,基于华东电网规划算例,说明了苏北沿海电网等分区的惯量配置需求,并验证所提惯量分区配置方法的有效性。 展开更多
关键词 电力系统 频率稳定性 可再生能源 频率变化率 惯性时间常数
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计及储能的低惯量电力系统频率特性分析 被引量:20
13
作者 赵强 张玉琼 +1 位作者 陈紫薇 高甲蒙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期904-913,共10页
双碳目标下,电源结构清洁低碳转型将成为我国未来电力系统必然发展趋势,随着风光资源大规模开发利用,新能源发电装机比例持续快速增长,系统逐步呈现“低惯量”特征,频率安全稳定面临挑战。该文首先阐述系统惯量的重要量化表征指标之一... 双碳目标下,电源结构清洁低碳转型将成为我国未来电力系统必然发展趋势,随着风光资源大规模开发利用,新能源发电装机比例持续快速增长,系统逐步呈现“低惯量”特征,频率安全稳定面临挑战。该文首先阐述系统惯量的重要量化表征指标之一——惯性时间常数的物理意义。基于电源装机结构,分析我国电力系统惯性时间常数的演化趋势。基于经典频率响应模型,给出计及储能的电力系统频率响应模型,借助传递函数推导开展频率稳态及动态特性分析,并给出功率缺额扰动下系统频率输出表达式;在此基础上,围绕频率跌落最低点,剖析储能及系统惯性时间常数对于抑制低惯量电力系统频率下降风险的作用规律,并结合时域仿真开展不同惯量水平下场景仿真论证。研究表明,储能通过直接减小系统不平衡功率,可快速有效抑制频率变化,且惯性时间常数越小的系统,效果越为显著。 展开更多
关键词 电力系统惯量 惯性时间常数 储能 频率特性
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计及风电附加频率控制作用的电力系统暂态稳定性分析 被引量:8
14
作者 刘晋 王哲 +2 位作者 韩民晓 徐洪涛 边二曼 《现代电力》 北大核心 2019年第2期66-72,共7页
含附加频率控制的风电机组可响应电力系统的动态行为,同时也对系统的动态特性存在影响。首先基于惯性中心等效理论(center of inertia,COI),分析了大规模含附加频率控制系统双馈风电机组接入电网后,系统暂态特性的变化,并推导了惯性中... 含附加频率控制的风电机组可响应电力系统的动态行为,同时也对系统的动态特性存在影响。首先基于惯性中心等效理论(center of inertia,COI),分析了大规模含附加频率控制系统双馈风电机组接入电网后,系统暂态特性的变化,并推导了惯性中心同步机转子运动方程;其次基于双馈风电机组自身运行特性,分析了其运行极限与运行模式对响应系统动态行为能力的影响;将上述分析结合得出含附加频率控制系统双馈风机对系统暂态稳定性影响的关键因素。最后在电力系统综合程序PSASP中,搭建接入双馈风机的IEEE-3机9节点电力系统模型,验证上述结论的正确性。 展开更多
关键词 双馈风电机组 惯性中心等效理论 频率控制 电力系统暂态稳定 功角稳定
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跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方法 被引量:3
15
作者 李世春 张业丽 +3 位作者 刘颂凯 石明达 张业 李振兴 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期149-158,共10页
在包含跟网型储能虚拟惯量控制的新型电力系统频率响应(SFR)建模应用中,跟网型储能的虚拟惯性常数具有时变特性,且无法聚合求解系统等效惯性常数,导致不能构建完整的SFR模型。基于此,提出了跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方... 在包含跟网型储能虚拟惯量控制的新型电力系统频率响应(SFR)建模应用中,跟网型储能的虚拟惯性常数具有时变特性,且无法聚合求解系统等效惯性常数,导致不能构建完整的SFR模型。基于此,提出了跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方法,通过计算具有等效惯性常数-能量支撑效果的常数化虚拟惯性常数,实现系统等效惯性常数的聚合求解。该方法根据能量变化关键节点和动态过程的约束条件,以及跟网型储能虚拟惯量响应的两阶段相异特征,建立了具有最相近能量变化的目标函数,以分段求解常数化虚拟惯性常数。最后,通过建立SFR模型,结合时域仿真法和相关评价指标验证了计算结果的精确性。 展开更多
关键词 新型电力系统 跟网型储能 虚拟惯性常数 常数化计算 等效能量 等效惯性常数 系统频率响应
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综合惯性控制下风力机惯性支撑能力分析及等效惯量评估 被引量:5
16
作者 周涛 黄菊 +2 位作者 韩汝帅 胡秦然 权浩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1915-1924,共10页
针对可再生能源高占比并网所引发的新型电力系统频率安全问题,风电机组多采用综合惯性控制为电力系统提供惯量及一次调频支撑.为更好地把握系统的惯量安全水平,保障电网频率稳定,首先对采用综合惯性控制的风电机组进行动态建模,根据风... 针对可再生能源高占比并网所引发的新型电力系统频率安全问题,风电机组多采用综合惯性控制为电力系统提供惯量及一次调频支撑.为更好地把握系统的惯量安全水平,保障电网频率稳定,首先对采用综合惯性控制的风电机组进行动态建模,根据风力机蕴含的动能及其对电网提供的频率支撑推导出风力机的有效惯量.然后,建立综合惯性控制下包含风力机的系统频率响应模型,得到风力机调频过程中有效惯性时间常数的解析式并进行惯性支撑能力分析.根据“等面积原理”推导出综合惯性控制下风力机参与调频过程的等效惯量评估方法,该方法能够对风力机提供的惯性支撑能力进行分析并给出量化结果.最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性和可行性,并分析了不同因素对风力机等效惯量的影响. 展开更多
关键词 新型电力系统 风力发电 综合惯性控制 等效惯量 等面积原理
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风电场等效虚拟惯性时间常数计算 被引量:68
17
作者 李世春 邓长虹 +2 位作者 龙志君 周沁 郑峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期22-29,共8页
随着风电渗透率不断提高,应用虚拟惯性控制技术解决频率事故下的频率安全问题是未来电网发展的必然需求,含风电虚拟惯性控制的动态频率特性研究也将是电力系统要面临的新问题。文中研究了双馈型风电场等效虚拟惯性时间常数HeqWF的定量... 随着风电渗透率不断提高,应用虚拟惯性控制技术解决频率事故下的频率安全问题是未来电网发展的必然需求,含风电虚拟惯性控制的动态频率特性研究也将是电力系统要面临的新问题。文中研究了双馈型风电场等效虚拟惯性时间常数HeqWF的定量表征方法。定义HeqWF并阐明了其物理意义,分析了求解HeqWF与研究电网动态频率特性的关系;建立了含虚拟惯性控制的双馈风电机组简化模型和风电场模型,计算求得了HeqWF频域和时域解析解。通过计算值与仿真值比较验证了HeqWF的正确性和精确性,并探明了HeqWF的时变特性和形成机理。 展开更多
关键词 虚拟惯性控制 动态频率特性 双馈型风电场 等效虚拟惯性时间常数 时变特性
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双馈风机等效惯性时间常数计算及转差率反馈惯量控制策略 被引量:29
18
作者 刘皓明 任秋业 +2 位作者 张占奎 李琰 许波峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期49-57,共9页
通过对并网的双馈风电机组实施惯量控制可以使其在电网频率变化时提供有功功率短时支撑,以改善电网频率偏差。在分析双馈风电机组的数学模型及其控制策略的基础上,建立了含惯量控制的双馈风电机组的简化数学模型,通过计算等效惯性时间常... 通过对并网的双馈风电机组实施惯量控制可以使其在电网频率变化时提供有功功率短时支撑,以改善电网频率偏差。在分析双馈风电机组的数学模型及其控制策略的基础上,建立了含惯量控制的双馈风电机组的简化数学模型,通过计算等效惯性时间常数,对双馈风电机组惯量响应能力进行定量表征,提出将转差率控制应用于矢量控制框架的基于转差率反馈的双馈风电机组惯量控制方法。基于DIgSILENT搭建仿真模型,仿真对比分析表明:转差率反馈惯量控制环节能够在电网负荷波动时减小频率偏差,且转速恢复快,不造成频率的二次跌落。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 惯量控制 等效惯性时间常数 转差率反馈
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基于汇集点处PMU测量的聚合电源等效惯性常数估测方法研究 被引量:3
19
作者 莫若 邓小宇 +1 位作者 蔺红 刘牧阳 《智慧电力》 北大核心 2023年第9期81-87,112,共8页
为解决传统的转动惯量估测方法对新型电力系统各关键聚合电源的综合惯量估测结果准确性较低的问题,提出了一种基于电网侧相量测量单元(PMU)的聚合电源等效惯性常数估测方法。该方法首先对PMU获取的聚合电源汇集点频率与有功功率变化率... 为解决传统的转动惯量估测方法对新型电力系统各关键聚合电源的综合惯量估测结果准确性较低的问题,提出了一种基于电网侧相量测量单元(PMU)的聚合电源等效惯性常数估测方法。该方法首先对PMU获取的聚合电源汇集点频率与有功功率变化率数据进行降噪,然后采用Tikhonov正则化算法估测聚合电源的等效惯性常数;最后采用改进的WSCC 9节点系统对该方法进行仿真测试。结果表明所提方法对聚合电源等效惯性常数估测结果具有极高准确性,对测量噪声的鲁棒性强,可用于新型电力系统综合惯量水平估测。 展开更多
关键词 虚拟惯量 惯性评估 相量测量单元 等效惯性常数 TIKHONOV正则化
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用相似理论的观点看“标幺值”与“机械惯性时间常数 T_J” 被引量:3
20
作者 牟道槐 华智明 成涛 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 1998年第1期22-27,共6页
本文基于相似理论提出了一种新的观点:标幺值系统是有名值系统的相似系统,标幺值是可以具有单位的。因此,发电机的“机械惯性时间常数Tj”实质上是其转子转动惯量J的标幺值J*,其单位应为Kg.m2。
关键词 相似理论 电力系统 标幺值 惯性时间常数
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