Estimation of Medium- and Long-term Inertia Level Tendency for Power System and Its Application

ZHANG Wuqi; WEN Yunfeng; HE Ye; YOU Guangzeng; LI Hongxin

doi:10.7500/AEPS20230102002

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Estimation of Medium- and Long-term Inertia Level Tendency for Power System and Its Application

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Estimation of Medium- and Long-term Inertia Level Tendency for Power System and Its Application
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 10, Pages: 54-65(2024)
- 作者机构：
  
  1.输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学),湖南省长沙市 410082
  2.云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心,云南省昆明市 650011
  3.深圳供电局有限公司电力科学研究院,广东省深圳市 518000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52077066);Huxiang Young Talents Science and Technology Innovation Program(2020RC3015)
- DOI：10.7500/AEPS20230102002
  CLC：
- Received：02 January 2023，
  
  Revised：2023-05-29，
  
  Published Online：17 August 2023，
  
  Published：25 May 2024
- 稿件说明：
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张武其,文云峰,何烨等.电力系统中长期惯量水平趋势评估及应用[J].电力系统自动化,2024,48(10):54-65.

ZHANG Wuqi,WEN Yunfeng,HE Ye,et al.Estimation of Medium- and Long-term Inertia Level Tendency for Power System and Its Application[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(10):54-65.
张武其,文云峰,何烨等.电力系统中长期惯量水平趋势评估及应用[J].电力系统自动化,2024,48(10):54-65. DOI： 10.7500/AEPS20230102002.

ZHANG Wuqi,WEN Yunfeng,HE Ye,et al.Estimation of Medium- and Long-term Inertia Level Tendency for Power System and Its Application[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(10):54-65. DOI： 10.7500/AEPS20230102002.

摘要

电网规划和运行方式人员仍难以有效掌握未来高比例非同步电源接入场景下，新型电力系统惯量水平随多种影响因素的变化情况，不能有效制定低惯量场景应对措施。针对该挑战，文中对比分析了面向规划决策与调控运行两种不同场景的惯量评估方法的主要区别，从基础方法、时间尺度和目标对象3个角度阐述了系统中长期惯量水平评估的挑战和研究框架。在此基础上，提出了一种基于规划数据的系统中长期惯量水平趋势评估方法，实现对未来不同运行场景下系统惯量变化区间的快速估计，并从惯量安全角度阐释了中长期惯量评估的应用场景。所提方法已应用于中国某省级电网“十四五”系统惯量变化趋势分析和安全分级预警，并基于惯量安全要求分析了该电网非同步电源极限渗透率和同步电源最小开机规模。

Abstract

Power grid planning decision-makers and operators still have difficulty in effectively mastering the changes in the new power system inertia level with various influencing factors in the future high-proportion asynchronous power source access scenarios

and cannot effectively formulate response measures for low-inertia scenarios. To address this challenge

the main differences between inertia estimation methods for planning decisions and control operation in two different scenarios are compared and analyzed. The challenges and research framework of medium- and long-term inertia level estimation from three perspectives of basic methods

time scales

and target objects are elaborated. Based on this

the estimation method for the medium- and long-term inertia level tendency based on planning data is proposed

which realizes a rapid estimation of the range of system inertia changes in different future operation scenarios

and the application scenarios of medium- and long-term estimation from the perspective of inertia safety are explained. The proposed method has been applied to the analysis of inertia changing tendency and safety grading warning of the “14th Five-Year Plan” system in a provincial power grid in China. The extreme penetration rate of asynchronous power source and the minimum start-up scale of synchronous power sources are analyzed based on inertia safety requirements.

关键词

Keywords

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