基于子空间法的电网暂态频率扰动惯量估计

李浩然, 夏智雄，李世春

(1.深圳供电局有限公司, 广东省深圳市 518000；2.三峡大学电气与新能源学院, 湖北省宜昌市 443002)

0 引 言

随着新能源并网渗透率的持续增加，电力系统等效惯量的不断减小，电网动态频率安全稳定水平显著降低，可能引发严重频率事故[1-2]。2019年英国大停电事件就与上述情况密切相关，从而引发了全球对新能源并网导致电网惯量削弱问题的重点关注[3]。在此背景下，精确估计电网惯量对于客观评估电网频率安全稳定裕度、抑制恶性频率事故发生具有重要意义[4]。

根据扰动类型不同，通常可分为基于探针扰动、稳态扰动及暂态扰动[5]3 种惯量估计方式。其中，基于探针扰动的估计需要对电网施加额外扰动，影响电网正常运行，且实施较复杂[6]；稳态扰动下估计方法虽然具有较好应用前景，但是目前尚处于研究起步阶段，受限于较差的估计精度[7-8]；基于暂态扰动的惯量估计研究最成熟，仍然是当前电网惯量估计的主要方式。较早关于电网惯量估计的研究可追溯到20世纪90年代，文献[9]利用不同负荷水平下的10 个频率扰动事件及其暂态过程数据信息，采用多项式拟合方法估计日本电网的等效惯量，获得了较粗略的、离散的估计结果。文献[10]在系统等值摇摆方程中融入电压波动对负荷变化的影响，更加准确地描述了频率扰动暂态过程中的功率变化，获得了较精确地电网惯量估计结果。文献[11]通过对频率扰动曲线滤波，掌握扰动发生时刻以求取频率变化率，在仿真环境下较精确地估计出英国电网惯量结果。……