分布图或多个互连的电力系统电气隔离，导致个或多个系统之间缺乏惯量支撑。

研究表明，系统惯量过低可能诱发小扰动下的频率稳定问题，。

因此，如何对含新能源电力系统惯量特征进行分析以及评估成为近年来的热点问题。

图节点系统母线频率波动图各节点惯量计算与惯量分布可视化。

惯量分布受各区域之间实际距离的影响。

假定传输线路线型相同，单位阻抗大小为。

将节点系统拓扑结构映射至维平面，如图所示。

根据传输线路的实际长度进行调整，能太阳能等新能源发电有利于减少电力系统对次能源的消耗，是应对全球能源和环境问题的重要手段之。

然而，新能源的间歇性和随机波动性对系统频率稳定的影响越来越严重。

电网惯量这概念源自发电机转动惯量，用以衡量电力系统抵抗频率突变的能力，是反映电网抗扰动能力的重要特性指标，现已广泛应用于电力系统抗频率扰动能力的评估中。

相比于传统电力系统，现代电力系统的惯量支撑降低，主要体现为以下个方面大规模可再生能源发电单元通常通过电力电子换流装机电扰动传播特性基础上的电网惯量分布辨识方法研究新能源论文际长度进行调整，在维空间平面进行惯量空间分布的计算及可视化处理，最终获得节点系统的惯量评估结果，如图所示系统惯量单位为。

图节点系统拓扑结构图从图中可看出，节点系统电网惯量从左至右呈现逐渐减小的分布规律。

在的基准下，母线和所在区域的惯量位于之间，为电网中抗干扰能力最强的区域母线和母线所在的右侧区域惯量小于，是电网稳定薄弱环节。

摘要大规模新能源通过电力电子设备并入电网，影响电力系统的入节点系统惯量分布为进步研究电力电子装臵接入对传统电力系统的影响，在节点系统中加入电压源型多端直流，输电系统，如图所示。

个的双馈异步风力发电机，风电场台经由风电场侧换流站情况下的频率波动阈值求解公式如下式中为扰动发生时的频率值为频率偏移阈值。

通过记录测量点频率超过阈值的时间可获得电网各位臵的。

计算节点系统中发电机的惯性时间常数，结果如表所示。

对比表与图可看出，发电机等效惯量对电网惯量分布起到了决定性的作用，在系统基准容量下，相比于左侧发电机组和，右侧发电机组和的等值惯量较小，因此系统惯量分布也呈现左大右小的趋势。

同时，电网整体惯量虽然由发电机等效惯基于机电扰动传播特性的惯量分布辨识电网惯量分布辨识流程由上述分析可知，机电扰动传播速度在电网中呈现定的分布特性，且受负载惯性线路参数电压水平等因素的影响。

本文在如式所述机电扰动与惯量的关系基础上，根据频率数据确定电网不同位臵的机电扰动传播速度，通过速度与惯量之间的映射关系计算得到电网各位臵的惯量，从而实现基于节点频率数据进行惯量分布辨识。

本节所提惯量分布辨识方法的具体步骤如下提取电网测量点频率数据判断机电扰动到达各测十秒，且在电网中呈现出明显的分布特性。

这种现象在空间尺度大复杂性强的大型互联电网中尤为明显。

实际电力系统的结构和参数分布不均匀，考虑到机电扰动复杂的传播特性，在文献中将地理上广域分布的实际电力系统视为不均匀连续分布的发电机线路和负荷的统体，提出电网连续体模型的建模方法，并在实际系统中验证了其合理性，推导出机电扰动传播速度和惯量的关系式中为机电扰动传播速度为发电机角频率为电压幅值标幺值为。

机电扰动传播特性基础上的电网惯量分布辨识方法研究新能源论文。

机电扰动传播速度计算不均匀连续体电力系统中机电扰动传播速度随空间位臵的改变而不同，文献提出扰动传播速度为空间坐标的函数，在维空间的等效形式为。

将其引申至维空间平面坐标系，利用导数定理，扰动传播路径上，横坐标纵坐标处的扰动传播速度，表达式为式中和分别为沿扰动传播方向的距离增量和时间增量。

扰动延迟时间是随空间经纬秒，且在电网中呈现出明显的分布特性。

这种现象在空间尺度大复杂性强的大型互联电网中尤为明显。

实际电力系统的结构和参数分布不均匀，考虑到机电扰动复杂的传播特性，在文献中将地理上广域分布的实际电力系统视为不均匀连续分布的发电机线路和负荷的统体，提出电网连续体模型的建模方法，并在实际系统中验证了其合理性，推导出机电扰动传播速度和惯量的关系式中为机电扰动传播速度为发电机角频率为电压幅值标幺值为线确定电网各测量点扰动延迟时间计算各区域机电扰动传播速度获得电网各区域惯量大小。

机电扰动到达时间在线辨识机电扰动从扰动源延伸到电网不同位臵时将造成各测量点频率先后出现非正常波动，电网受扰后频率数据的变化情况是判断机电扰动抵达时刻的关键。

由于空间分布的测量装臵与扰动源的距离差异，不同测量点的扰动信号抵达时间，不同。

可通过设定固定的频率阈值来判定机电扰动到达的准确时刻，电网受扰情况下的频率机电扰动传播特性基础上的电网惯量分布辨识方法研究新能源论文线路阻抗角为线路单位阻抗标幺值为单位长度惯量。

目前，机电扰动传播特性理论被应用于对扰动源进行定位扰动到达位臵的辨识以及扰动发生时刻的确定等方面，。

机电扰动在各位臵的传播速度受惯量的影响，由于不均匀连续体建模使得电网线路本身为分布式参数，在研究计算机电扰动传播速度时需要将原本集中于发电旋转设备的惯量引申到整个电网，以实现对电网集中惯量的分布化处理。

由此可知，利用机电扰动在电网中的传播特性可对电网惯量分布特征进行分电压幅值不突变，线路阻抗角和线路阻抗为恒定常数，电网惯量可以定义为以机电扰动传播速度为变量的函数式中为机电扰动传播速的矢量形式。

机电扰动传播特征分析正常运行下的电力系统时刻遭受着各种各样的随机扰动如负荷投切线路故障等，扰动引起的机电暂态过程在电力系统中传播，。

机电扰动引起的功角偏差从扰动点向电网其他位臵延伸时，受传播距离以及电网参数的限制，以远小于光速的速度在电网中传播，电网的机电暂态持续时间通常长达数秒甚至数，输电系统，如图所示。

个的双馈异步风力发电机，风电场台经由风电场侧换流站，和个陆地换流站，接入电网条不同母线。

基于机电扰度坐标改变而变化的函数，由的定义可知，机电扰动沿路径传播时，距离增量对应扰动延迟时间增量。

因此，式中扰动传播速度，在横坐标为纵坐标为的位臵可被改写为式中为扰动传播方向的单位长度矢量。

梯度，在维空间分解如下式中分别为的横轴纵轴分量。

电网惯量特征辨识由式可知，电网惯量分布特性是引起机电扰动在电网内传播速度发生改变的主要因素，假设在扰动瞬间发电机角频率和路阻抗角为线路单位阻抗标幺值为单位长度惯量。

目前，机电扰动传播特性理论被应用于对扰动源进行定位扰动到达位臵的辨识以及扰动发生时刻的确定等方面，。

机电扰动在各位臵的传播速度受惯量的影响，由于不均匀连续体建模使得电网线路本身为分布式参数，在研究计算机电扰动传播速度时需要将原本集中于发电旋转设备的惯量引申到整个电网，以实现对电网集中惯量的分布化处理。

由此可知，利用机电扰动在电网中的传播特性可对电网惯量分布特征进行分析波动阈值求解公式如下式中为扰动发生时的频率值为频率偏移阈值。

通过记录测量点频率超过阈值的时间可获得电网各位臵的。

机电扰动传播特征分析正常运行下的电力系统时刻遭受着各种各样的随机扰动如负荷投切线路故障等，扰动引起的机电暂态过程在电力系统中传播，。

机电扰动引起的功角偏差从扰动点向电网其他位臵延伸时，受传播距离以及电网参数的限制，以远小于光速的速度在电网中传播，电网的机电暂态持续时间通常长达数秒甚至数十动传播特性的惯量分布辨识电网惯量分布辨识流程由上述分析可知，机电扰动传播速度在电网中呈现定的分布特性，且受负载惯性线路参数电压水平等因素的影响。

本文在如式所述机电扰动与惯量的关系基础上，根据频率数据确定电网不同位臵的机电扰动传播速度，通过速度与惯量之间的映射关系计算得到电网各位臵的惯量，从而实现基于节点频率数据进行惯量分布辨识。

本节所提惯量分布辨识方法的具体步骤如下提取电网测量点频率数据判断机电扰动到达各测量点时刻机电扰动传播特性基础上的电网惯量分布辨识方法研究新能源论文各发电机惯性时间常数由于惯量分布空间上的不均匀，相比于传统计算电网整体惯量的方法，对电网惯量空间分布进行辨识能够直观了解电网不同区域位臵频率抗扰动特性。

惯量分布这指标也可用于评估不同类型电力系统部件如发电机新能源储能装臵等接入对接入点位臵频率抗扰能力的影响。

风电场接入节点系统惯量分布为进步研究电力电子装臵接入对传统电力系统的影响，在节点系统中加入电压源型多端直流在维空间平面进行惯量空间分布的计算及可视化处理，最终获得节点系统的惯量评估结果，如图所示系统惯量单位为。

图节点系统拓扑结构图从图中可看出，节点系统电网惯量从左至右呈现逐渐减小的分布规律。

在的基准下，母线和所在区域的惯量位于之间，为电网中抗干扰能力最强的区域母线和母线所在的右侧区域惯量小于，是电网稳定薄弱环节。

机电扰动传播特性基础上的电网惯量分布辨识方法研究新能源论文。

计算臵连接，该电力电子变换器将发电机与电网完全或部分分离，阻隔了发电机转速与系统频率之间的联系，换流器连接的新能源发电单元无法直接对整个系统的惯量做出贡献新能源发电单元通常缺少常规发电单元中可用来抵消频率变化的能量动能缓冲环节，以光伏发电系统为例，其中不涉及旋转部件且电容器中存储的能量非常少，可近似认为其惯量为零现代电力系统中将建设越来越多的高压直流线路以将大规模可再生能源远距离传输到负载中心，而高压直流输电线路将个动态运行特性。

惯量是反映电网抗频率扰动能力的重要特性指标。

基于机电扰动传播特性建立数学模型，通过分析扰动传播速度与惯量之间的映射关系，提出了电网母线节点的惯量分布辨识方法，实现对电网