1.一种基于转子动能的风电机组等效转动惯量在线评估方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1:对风电机组输出电磁功率、风机转子角速度、风机一次调频动作信号进行采样,获得其离散采样信号;步骤2:确定故障前时刻t0,和故障后风机纯惯性响应时间段内的任意两个时刻,即第一惯性响应时刻t1、第二惯性响应时刻t2,其中t1<t2;步骤3:取所述故障前时刻t0的故障前风电输出电磁功率P 0 、第一惯性响应时刻t1到第二惯性响应时刻t2时间段内的风电输出电磁功率P t ,及第一惯性响应时刻t1风机转子的第一角速度ω t1 以及第二惯性响应时刻t2风机转子的第二角速度ω t2 实时数据;步骤4:根据风机额定有功功率、风机有功输出功率为20%P n 时对应的风机角速度和额定角速度,对步骤3获取的所述故障前风电输出电磁功率P 0 、风电输出电磁功率P t 、第一角速度ω t1 、第二角速度ω t2 进行有效性检查,合格则执行步骤5,否则返回步骤1;所采集的故障前风电输出电磁功率P 0 、风电输出电磁功率P t 、第一角速度ω t1 、第二角速度ω t2 同时满足以下公式则合格,否则不合格:0.2P n ≤P 0 ≤P n ;0.2P n ≤P t ≤1.2P n ;ω min ≤ω t1 ≤ω n ;ω min ≤ω t2 ≤ω n ;其中P n 为风机额定有功功率,ω min 为风机有功输出功率为20%P n 时对应的风机角速度;ω n 为额定角速度;步骤5:计算第一惯性响应时刻t1到第二惯性响应时刻t2时段内风机输出能量的增量;步骤6:根据步骤5的计算结果、第一角速度ω t1 、第二角速度ω t2 ,计算风电机组的等效转动惯量;步骤7:根据步骤6的计算结果,即风电机组的等效转动惯量,计算风机等效惯性时间常数H。
2.根据权利要求1所述的基于转子动能的风电机组等效转动惯量在线评估方法,其特征在于:在所述步骤2中,纯惯性响应时刻在扰动发生后到机组一次调频动作信号变位时刻t gov 之前时段内选取任意时刻,或者取经验值T gov ;其中,所述纯惯性响应是指扰动发生后的最初时刻,一次调频未发生作用之前,发电机将转子中储存的动能转化为电磁功率向系统释放或吸收,从而对系统频率产生惯性的过程。
3.根据权利要求1所述的基于转子动能的风电机组等效转动惯量在线评估方法,其特征在于:在所述步骤3中,所述风电输出电磁功率P t 为一组数据,包括从第一惯性响应时刻t1到第二惯性响应时刻t2时间段内的多个时刻的电磁功率。
4.根据权利要求1所述的基于转子动能的风电机组等效转动惯量在线评估方法,其特征在于:在步骤5中,根据以下公式计算第一惯性响应时刻t1到第二惯性响应时刻t2时段内风机输出能量的增量:其中,ΔE为第一惯性响应时刻t1至第二惯性响应时刻t2时段内风机输出能量的增量。
5.根据权利要求1所述的基于转子动能的风电机组等效转动惯量在线评估方法,其特征在于:步骤6中,根据以下公式计算风电机组的等效转动惯量:其中,J为转动惯量。
6.据权利要求1、4或5任意一项所述的基于转子动能的风电机组等效转动惯量在线评估方法,其特征在于:步骤7中,根据以下公式计算风电机组的等效惯性时间常数H:其中,S为风电机组容量,J为转动惯量,ω n 为风机额定角速度。