Analysis of Frequency Dynamic Distribution Characteristics in Chain-structured Power System with Wind Power

AN Jun; SHI Yan; CAO Shuai; ZHOU Yibo; LI Kexin; ZHANG Wanxiang

doi:10.7500/AEPS20240702004

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Analysis of Frequency Dynamic Distribution Characteristics in Chain-structured Power System with Wind Power

Invited Paper | 更新时间：2025-06-16

- Analysis of Frequency Dynamic Distribution Characteristics in Chain-structured Power System with Wind Power
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 10, Pages: 49-57(2025)
- 作者机构：
  
  1.现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室（东北电力大学），吉林省吉林市 132012
  2.国家电网有限公司东北分部，辽宁省沈阳市 110179
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Key Program of National Natural Science Foundation of China(52337004)
- DOI：10.7500/AEPS20240702004
  CLC：
- Received：02 July 2024，
  
  Revised：2025-01-02，
  
  Published Online：10 March 2025，
  
  Published：25 May 2025
- 稿件说明：
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安军,石岩,曹帅等.含风电的链状电力系统频率动态分布特性分析[J].电力系统自动化,2025,49(10):49-57.

AN Jun,SHI Yan,CAO Shuai,et al.Analysis of Frequency Dynamic Distribution Characteristics in Chain-structured Power System with Wind Power[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(10):49-57.
安军,石岩,曹帅等.含风电的链状电力系统频率动态分布特性分析[J].电力系统自动化,2025,49(10):49-57. DOI： 10.7500/AEPS20240702004.

AN Jun,SHI Yan,CAO Shuai,et al.Analysis of Frequency Dynamic Distribution Characteristics in Chain-structured Power System with Wind Power[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(10):49-57. DOI： 10.7500/AEPS20240702004.

摘要

以风电为代表的新能源发电接入电力系统对频率安全产生重要影响，频率分布特性逐渐成为关注重点。为研究风电接入多机电力系统对频率分布特性的影响，首先，基于网、源、荷侧的频率响应特性进行建模，构建了含风电多机电力系统的频率响应分布特性机理解析模型，并分析了风电接入对频率分布特性的影响机理；其次，构建了描述频率响应相对分散性和绝对差异性的多维量化指标体系；然后，通过含“送-转-受”的简单链状电力系统验证了机理模型的有效性，并分析了电气距离、风电接入位置和扰动位置对频率分布特性指标的影响规律；最后，在实际大规模高比例新能源电力系统中分析并验证了分布特性影响规律。

Abstract

The integration of renewable energy generation

represented by wind power

into the power system has a significant impact on frequency security

and the frequency distribution characteristics have gradually become a focal point of attention. To study the influence of wind power integration into multi-machine systems on frequency distribution characteristics

based on the frequency response characteristics of the “grid

source

and load” sides

this paper constructs an analytical model of the frequency response distribution characteristics of a multi-machine system with wind power

and analyzes the impact mechanism of wind power integration on the frequency distribution characteristics. Then a multi-dimensional quantitative index system is developed to describe the relative dispersion and absolute differences in frequency response. Next

the validity of the mechanism model is verified using a simple chain-structured power system with “generation-transmission-reception”

and the influence rules of electrical distance

wind power integration location

and disturbance location on the frequency distribution characteristic indices are analyzed. Finally

the influence rules of distribution characteristics are analyzed and verified in an actual large-scale power system with a high proportion of renewable energy.

关键词

Keywords

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