高比例新能源电力系统惯量响应与一次调频功能的匹配关系研究

摘要

随着新能源占比不断提高，高比例新能源电力系统的惯量响应与一次调频能力已发生深刻改变。在考虑新能源替代同步机对系统频率特性影响的前提下，理清新型电力系统中惯量响应与一次调频的功能定位与配合关系，已成为当前研究热点。为此，首先说明了系统频率扰动过程中，惯量响应和一次调频阶段的功率响应与能量转换机制。其次，在MATLAB/Simulink中建立了系统频率响应模型，以不引发低频减载为约束，研究系统惯量水平与一次调频速度的匹配关系与最低要求，得到新能源不提供惯量与一次调频时系统的极限新能源渗透率。最后，设定新能源可提供惯量与调频支撑的前提条件，从惯量支撑水平、一次调频裕度和一次调频速度3个方面对新能源机组提出调频要求，并对比分析50%、75%和100%渗透率下系统对新能源的调频要求，为高比例新能源电力系统中新能源机组一次调频速度的设定提供参考。

关键词

新能源电力系统 / 惯量响应 / 一次调频 / 系统频率响应模型 / 调频要求