(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111644387.0 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 国网山西省电力公司电力科 学研究 院 地址 030001 山西省太原市青年路6号 (72)发明人 唐震　郝丽花　潘捷　薛志伟　 陶文彪　孟涛　芦晓辉　南晓强　 黄苏雷　 (74)专利代理 机构 太原景誉 专利代理事务所 (普通合伙) 14113 专利代理师 王博飞 (51)Int.Cl. H02J 3/24(2006.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于扰动数据的考虑负荷的电网惯性 评估方法及电网发电机转动惯量 辨识方法 (57)摘要 本发明属于电力系统频率稳定技术领域， 具 体涉及一种基于扰动数据的考虑负荷的电网惯 性评估方法及电网发电机转动惯 量辨识方法； 所 采用的技术方案为： 包括以下步骤： （1） 获取电网 扰动下的动态状态大数据； （2） 获取描述电网的 实际参数； （3） 考虑负荷模型的电网惯性评估方 法和发电机惯 量辨识方法； 基于大数据的考虑负 荷模型对于全网视在惯性的影 响， 提出一种基于 电网扰动下的电网动态状态数据辨识全网惯性 以及辨识发电机转动惯量的方法， 从而能够证明 负荷波动或故障对全网视在转动惯量有重要的 影响， 同时能够监控负荷波动及故障。 权利要求书2页 说明书4页 CN 114696339 A 2022.07.01 CN 114696339 A 1.一种基于扰动数据的考虑负荷的电网惯性评估方法及电网发电机转动惯量辨识方 法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)获取电网扰动下的动态状态大 数据 a)首先认为电网是多刚体非线性运动系统， 对于相连的统一的 电网， 电网典型的特征 在于全网频率一致， 即电网内的发电机保持相同的速度旋转； 因此， 频率是反映电网运动速 度的指标； b)规范该扰动为负荷或者出力的变化， 而非故障扰动； 获得该扰动的大小为ΔP； 电网 在扰动下不失稳， 且逐渐过渡到稳定状态； 或者电网扰动为失去一电源ΔP， 电网在扰动下 不失稳， 且逐渐过渡到稳定状态； 故障发生时刻为t0； ΔP为扰动的大小， 代表t0时刻电网负 荷或者电源变化 量； c)获取上述b)所规定的扰动下to和t 1时刻下的频率数据f1和f0； 该数据可以是仿真结 果也可以是实际量测数据； d)构件关键电网， 截取完整 的等值负荷断面， 获取t0—t1时刻下该电网所有负荷节点 的有功功率变化曲线或者有功功 率变化离散数据， 该数据可以是仿 真结果也可以是实际测 量结果， 描述负荷的方法为连续的曲线或者是密集离 散的数据； 若为连续曲线： BUSpi＝Pi(t) 若为离散数据： BUSpi＝Pi(1),Pi(2),Pi(3)...... (2)获取描述电网的实际参数 α )获取电网额定频率fN， 发电机的额定转速为Ω0； β )构建电网关键网架结构， 且系统为连通系统， 系统可以为完整系统， 也可以是负荷经 过等值以后的主干电网； (3)考虑负荷模型的电网惯性评估方法和发电机惯量 辨识方法 1)设第N个负荷节点的的负荷模型为离散数据组合， 若负荷有功功率为连续的曲线， 可 以将曲线离 散处理得到不同时间点的功率 值； BUSpi＝Pi(1),Pi(2),Pi(3)...... 共计M个离 散数据； 其中： 2)假设电网所有负荷节点数量为N， 分别为： BUS1， BUS2， BUS3…BUSN， BUSi节点的有功负 荷从t0时刻到t1时刻的积分量 为： 3)电网N个负荷节点的所有功率积分量之和为： 4)电网视在惯性时间常数TJS的计算方法如下 所示：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114696339 A 2其中： f1为t1秒的频率， f0为故障发生前t1的电网频率， fN为电网额定频率， ΔP为t0时 刻电网负荷或者电源变化 量， SB为所有发电机的额定容 量之和； 5)电网视在转动惯量 为： 其中： JS为电网视在转动惯量， ΔP为扰动大小， fN为额定频率， f1为t1 时刻的频率， f0为 t0时刻的频率， Ω0为发电机额定角速度； 6)考虑负荷模型的电网发电机转动惯量 辨识方法为： 其中： JG是电网所有发电机转动惯量辨识结果， fN为额定频率， f1为t1 时刻的频率， f0为 t0时刻的频率， Ω0为发电机额定角速度； 7)实际电网发电机惯量统计值 其中， Ji为单台发电机的转动惯量， J为电网所有发电机的转动惯量之和。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114696339 A 3