1.一种考虑频率时空分布的虚拟惯量优化调度方法，其特征在于，包括：S1：基于逆变器的储能设备模拟同步发电机的惯性响应，分析逆变器工作过程中的基本控制逻辑；

S1‑1：电压控制回路，设备的输出电压 由电压控制器控制其追踪参考电压；相位角的变化 遵循摆动方程；角速度 由功率参考 与输出功率 的差值积分的 倍得到， 是虚拟惯量；

S1‑2：电流控制回路，电感电流 快速追踪参考电流 ；同时，电流幅度始终在范围内；如果参考电流复制越限，逆变器的储能设备电流饱和，则无法提供虚拟惯量；

S2：根据提出的时空分布模型，考虑发电机节点的内部阻抗，扩展导纳矩阵，对负荷节点接入储能提供虚拟惯量，接入方式需考虑接入储能处的虚拟导纳；建立需求的扩展直流潮流；扩展后的潮流方程如下：(1)

式中下标 、和 分别表示电力系统中的发电机、储能和负荷的集合； 和 分别为发电机节点的注入有功功率、储能节点的注入有功功率和负荷节点的注入有功功率；

、 和 分别为发电机转子角度位置、储能节点电压相角和负荷电压相角； 、 和为利用同步电机的内阻抗获得电纳矩阵； 、 和 为利用虚拟阻抗获得的电纳矩阵； 为节点电纳矩阵；

S3：建立扰动瞬间的惯性响应时空动态模型，并分析发电机节点在扰动初始时刻的工作状态，作为优化调度模型的约束条件；

S3‑1：扰动瞬间惯性响应时空动态模型建模，假设 时，负荷节点发生功率突变，电力系统各个节点的功率与相角分为初始量与突变量，如式(2)所示：(2)

(3)

、 、 与 、 、 为基于式(1)中 、 、、 、 、 的扰动量；将式(2)、式(3)带入式(1)，并消除稳态项，得到：(4)

S3‑2：扰动瞬间发电机节点的动态过程分析，发电机转子相角相对位置 在扰动瞬间不会发生突变，有：(5)

扰动发生瞬间发电机节点频率变化率开始变化，响应过程如下：(6)

表示扰动瞬间发电机节点的频率变化率； 表示在 时发电机的电磁功率变化量； 表示发电机在 时的机械功率输出变化量； 表示第台发电机的惯量大小；表示发电机的节点集；发电机的机械功率不能突然改变，有：(7)

发电机的电磁功率会在扰动瞬间产生变化，求解式(4)得到发电机节点的电磁功率的变化；

S4：建立扰动瞬间储能节点与负荷节点的动态输出模型，分析储能节点与负荷节点在扰动初始时刻的工作状态，作为优化调度模型的约束条件；

S5：调度分布式虚拟惯量设备；建立一种最优调度策略；

S6：对优化调度模型中的非线性约束进行线性化。

2.如权利要求1所述的一种考虑频率时空分布的虚拟惯量优化调度方法，其特征在于，在所述步骤S4中储能节点与负荷节点的动态过程分析，步骤如下：S4‑1：扩展储能节点即控制储能节点的注入功率以期达到为系统提供额外惯量的效果；对接入储能提供虚拟惯量的节点其处理过程与发电机节点类似，由于储能提供的惯量为虚拟惯量，该惯量与其容量相关并且储能的容量存在上限，由于此特殊性质，故需要进行特殊处理，可以得到：(8)

将式(8)中的两种的两个边界条件约束改写成如下互补松弛条件：(9)

(10)

上述过程描述储能在调频过程中存在的两种输出情况：1)当储能容量足够时，其处理过程与发电机节点近似，即可通过摆动方程进行下一步计算，此时表示该节点处的相角变化可控；2)当储能容量不足时，出现另一种情况，此时该节点处的相角不可控，只可通过潮流计算出此时的节点相角变化；

由于储能输出存在两种情况，对于不同情况储能的处理方式不同，为了区分两种不同的情况，引入式(11)区分两种情况，同时为了保证储能不“过量”输出，引入式(12)进行约束；

(11)

(12)

对于上述第一种情况，在扰动瞬间采用式(13)表示，即储能开启且储能输出未到达上限，此时储能容量充足时相角可控，下式可表示其控制过程；

(13)

式中， 表示第 台储能提供的虚拟惯量； 表示第 储能的启停；  为二进制变量，0/

1分别表示储能工作时是否达到上限； 表示第 台储能的最大容量；表示储能的节点集；通过联立方程组（6）、（7）求解得到扰动瞬间发电机节点的频率变化率，可以实现发电机节点对下一时刻的频率变化与相角变化的控制；

S4‑2：载荷本身是无惯性的，它们的相位角会经历 到 的阶跃变化；并且假设除发生功率突变的节点外其余节点功率不发生变化，则有：(14)

由于负荷节点功率不随时间发生变化，那么对式(4)求二阶导，则有：(15)

对于储能输出达到容量上限的情况，该节点可以近似为负荷节点处理；由于储能输出功率在扰动瞬间达到最大值，那么在扰动瞬间这一时刻的功率右导数必为0，故对于这部分节点，满足：(16)。

3.如权利要求2所述的一种考虑频率时空分布的虚拟惯量优化调度方法，其特征在于，在所述步骤S5中，建立虚拟惯量优化调度模型包括以下步骤：S5‑1：建立目标函数，确保时空频率的稳定性的同时将分布式虚拟惯性支持的成本降至最低；当储能输出没有达到上限时，储能能够完全提供相应的虚拟惯量，此时成本为惯量成本；当储能输出达到上限时，其提供的虚拟惯量失效，通过功率计算此时的运行成本；为了最大限度地降低分布式虚拟惯量设备的总运行成本，搭建成本函数：(17)

式中， 为节点 提供虚拟惯量的价格系数，惯量服务采用 ；表示节点  所提供的  功率成本，根据最大容量所提供的最大虚拟惯量，估计功率成本系数，取；不同节点上的虚拟惯量设备需要申报想要提供的虚拟惯量的单价以及逆变器的最大输出功率，系统运营商将决定谁中标；

S5‑2：建立约束条件，考虑频率时空分布模型，对调频过程中各变量进行暂态稳定约束；扰动发生瞬间约束，包括式(4) (16)；除此之外还要添加频率安全约束与虚拟惯量约~束：

(18)

(19)

(20)

式中， 、 分别表示各节点上的初始最大频率变化率与最大允许频率变化率； ,  表示虚拟惯量设备所提供虚拟惯量的上下限。

4.如权利要求3所述的一种考虑频率时空分布的虚拟惯量优化调度方法，其特征在于，在所述步骤S6中，非线性约束线性化过程包括以下步骤：S6‑1：上述建立的优化模型中存在许多非线性方程，进行优化求解过程中需要进行线性化；非线性约束包括式(9)、(10)、(11)、(13)、(17)；

五组非线性约束共含有三种非线性情况，1)二进制变量与连续变量相乘；2)两个连续变量相乘；3)两个二进制变量相乘；

1) 以式(9)中 为例，采用大M法进行线性化，过程如下，首先记：(21)

(22)

(23)

2) 式(13)中的非线性项是两个连续变量相乘，我们选择 进行二进制展开为：(24)

式中， 与 分 别表示二进制 展开的位和 对应的二进 制变量，记 ：，则有：

(25)

记 ，则：

(26)

通过标准的大M法线性化方法可以得到：

(27)

(28)

3) 式(17)中存在两个二进制变量相乘，可引入一个新的二进制变量 ，做逻辑’与’运算，有：(29)

(30)

式中提到的所有 为一个足够大的量，上述线性化过程中新添加的变量包括 、，均无实际意义，为线性化过程中的中间变量。

5.一种考虑频率时空分布的虚拟惯量优化调度装置，其特征在于，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述一个或多个处理器执行所述可执行代码时，用于实现权利要求1‑4中任一项所述的一种考虑频率时空分布的虚拟惯量优化调度方法。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现权利要求1‑4中任一项所述的一种考虑频率时空分布的虚拟惯量优化调度方法。