高比例可再生能源电力系统中多时标扰动的响应式频率稳定性评估方法

《IEEE Potentials》：Response-based frequency stability assessment under multi-scale disturbances in high-renewable power systems

　　在高比例可再生能源电力系统中，有功功率扰动的幅值增大、时标多样性日益增加，这使得不可预见事件下的频率稳定性评估变得更加复杂。本文提出了一种基于响应的频率稳定性评估方法，该方法通过测量发电机的电气响应来推断扰动功率，并实现了多时标扰动的统一处理。利用推断的扰动功率及其变化率，将不可预见事件划分为短期扰动和持续扰动，其中持续扰动进一步细分为阶跃扰动、秒级斜坡扰动和分钟级斜坡扰动。针对每一类扰动，推导了解析的频率响应判据，包括：用于短期扰动的惯性能量累积判据、用于阶跃扰动和秒级斜坡扰动的改进系统频率响应（SFR）模型，以及用于分钟级斜坡扰动的耗尽后转子运动模型。所得判据提供了定量的稳定性裕度，包括临界扰动限值和达限时间预测。基于中国电机工程学会CSEE-FS频率稳定性基准系统的案例研究，以及与基于传统SFR方法的对比验证，证明了所提方法的正确性和有效性。