电网异质性在随机功率输入下显著增强频率波动的非高斯特征

波动性可再生能源的随机馈入在现代电网中稳步增加，这成为维持电网稳定性的重要风险因素。本文基于IEEE测试电网结构、电压相角动态的摆动方程以及一系列实测风速数据，研究风电馈入对电网短期频率波动的影响。通过在一分钟时间尺度上将电网状态调整至平均功率馈入，来考虑外部控制措施。风电通过将测试电网中的一个传统发电机节点替换为风电场，在单一节点注入。我们利用从实测数据中提取的大量一分钟风速序列，并针对不同注入节点，确定了局部频率的直方图。这些直方图呈现出一种共同的形状类型，可用小频率的高斯分布和近似指数衰减的尾部来描述。当风电注入到与主网结构连接薄弱的节点时，非高斯特征变得尤为显著。这种效应仅在考虑电网输电线路和节点属性的异质性时才会出现，而在这些特征均质化后消失。频率波动的标准差随平均注入风电功率线性增加。