基于二阶罚函数自适应变阶拟合的全局电网惯量时空感知

朱介北; 郭力源; 王伟; 陈彬彬; 俞露杰; 徐思旸; 贾宏杰

doi:10.7500/AEPS20231108002

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基于二阶罚函数自适应变阶拟合的全局电网惯量时空感知

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于二阶罚函数自适应变阶拟合的全局电网惯量时空感知
- Temporal-Spatio Inertia Perception of Global Power Grid Based on Adaptive Variable-order Fitting of Second-order Penalty Function
- 电力系统自动化 2024年48卷第19期页码：69-79
- 作者机构：
  
  1.智能电网教育部重点实验室(天津大学),天津市 300072
  2.南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司),江苏省南京市 211106
  3.广西电网电力调度控制中心,广西壮族自治区南宁市 530023
- 作者简介：
  
  朱介北(1987—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：新能源构网控制、电力电子化电力系统。E-mail：jiebei. zhu@tju.edu.cn
  郭力源(2002—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电力系统惯量辨识、惯量时空感知。E-mail：guoliyuan525@163.com
  王伟(1976—)，男，博士，研究员级高级工程师，硕士生导师，主要研究方向：新能源发电及其控制技术、微电网控制技术、输电线路状态感知。E-mail：wangwei@sgepri.sgcc.com.cn
  俞露杰(1990—)，男，通信作者，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向：海上风电直流送出、新能源换流器并网控制。E-mail：lujie.yu@outlook.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金联合基金资助项目(U23B20123);国家自然科学基金资助项目(52207132)
- DOI：10.7500/AEPS20231108002
  中图分类号：
- 收稿：2023-11-08，
  
  修回：2024-03-12，
  
  网络出版：2024-09-06，
  
  纸质出版：2024-10-10
- 稿件说明：
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朱介北,郭力源,王伟等.基于二阶罚函数自适应变阶拟合的全局电网惯量时空感知[J].电力系统自动化,2024,48(19):69-79.

ZHU Jiebei,GUO Liyuan,WANG Wei,et al.Temporal-Spatio Inertia Perception of Global Power Grid Based on Adaptive Variable-order Fitting of Second-order Penalty Function[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(19):69-79.
朱介北,郭力源,王伟等.基于二阶罚函数自适应变阶拟合的全局电网惯量时空感知[J].电力系统自动化,2024,48(19):69-79. DOI： 10.7500/AEPS20231108002.

ZHU Jiebei,GUO Liyuan,WANG Wei,et al.Temporal-Spatio Inertia Perception of Global Power Grid Based on Adaptive Variable-order Fitting of Second-order Penalty Function[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(19):69-79. DOI： 10.7500/AEPS20231108002.

摘要

随着传统同步发电机逐步被新能源发电替代，电力系统惯量不断降低，惯量时空评估对保障系统安全稳定运行愈加重要。首先，提出了基于二阶罚函数自适应变阶拟合的全局电网惯量时空感知方法；其次，基于同步相量测量单元(PMU)准确估测系统各空间节点的频率变化率及功率变化，采用二阶罚函数对PMU监测数据进行预处理，并对每段拟合数据的处理过程加以自适应变阶拟合；最后，通过两种方法的结合，可实现对电力系统广义节点惯量的时空感知。通过仿真案例分析，验证了所提方法在大、小扰动工况下对惯量时空评估的准确性及适用性。

Abstract

As the traditional synchronous generators are gradually replaced by renewable energy generators

the inertia of the power system is constantly reduced

and the temporal-spatio inertia evaluation is more and more important to ensure the safe and stable operation of the system. Firstly

the temporal-spatio inertia perception method of global power grid based on adaptive variable-order fitting of second-order penalty function is proposed. Secondly

the rate of change of frequency and power change of each spatial node of the system are accurately estimated based on the phasor measurement unit (PMU). The second-order penalty function is adopted for the preprocessing of PMU monitoring data and the adaptive variable-order fitting is applied to the processing process of each segment of the fitting data. Finally

through the combination of the two methods

the temporal-spatio perception of the generalized node inertia of the power system can be realized. The accuracy and applicability of the proposed method for the temporal-spatio inertia evaluation under the condition of large or small disturbances are verified through the simulation case analysis.

关键词

Keywords

references

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