1.一种考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合方法，包括以下步骤：S1：将传统直流潮流模型扩展到发电机内部电抗后的节点，构建不同节点的惯性响应过程模型并分析扰动后瞬间发电机节点和负荷节点的注入功率、相角变化耦合关系；根据不同节点的特性建立惯量‑频率变化率空间分布模型；

S2：结合上一步建立的惯量‑频率变化率空间分布模型，综合考虑电网拓扑的空间特性与惯量分布情况，构建基于满足电网节点频率安全约束、稳态约束的最优机组组合调度模型；

在步骤S1中，所构建的惯量‑频率变化率空间分布模型，具体包括：S1‑1：拓展直流潮流方程，将传统直流潮流模型扩展到发电机内部电抗后的节点进而分析故障后电网各节点注入功率与电压相角的变化；

S1‑2：构建扰动瞬间发电机节点的惯性响应过程模型，基于发电机的启停状态、扰动后瞬间节点相角的阶跃变化与发电机惯量不能突变的物理特性，分析发电机节点在扰动发生后瞬间的频率变化率；

S1‑3：建立扰动瞬间负荷节点的惯性响应过程模型，考虑扰动发生后的电网暂态过程并分析负荷节点扰动后瞬间的频率变化率波动过程；

步骤S1‑1具体包括：

假设系统在   时刻发生功率扰动，同时将传统直流潮流模型扩展到发电机内部电抗后的节点，可得扰动后瞬间电网各节点注入功率、相角变化的耦合关系；对于一个含 台发电机的 节点电网，各节点功率及相角变化的耦合关系可表示为：，

式中： 分别表示在发电机内部电抗之后虚拟节点的注入功率和电动势相角的 维列向量； 分别表示负荷节点的注入功率和电压相角的 维列向量；

与 分别代表故障发生前、后的瞬间； 和 为考虑发电机内部电抗后得到的电纳矩阵； 代表网络节点电纳矩阵，其对角线元素增广了发电机母线上同步电机的内部电抗； 个系统节点均为负荷节点；而 台发电机则额外扩展出了  个发电机内部电抗之后的虚拟节点，下文中简称为发电机节点；

步骤S1‑2具体包括：

考虑启停状态的发电机节点相角变化可如下表示：，

式中：为0‑1变量，表示第 台发电机的开停状态； ，发电机为开机状态； ，发电机为停机状态； 为第  个发电机节点的相角变化量； 为引入的辅助变量，其值仅在 ，即发电机停机时才有意义；根据式(5)，若 ，则此时发电机节点上的惯量将阻止扰动发生后瞬间相角的突变，即 ；若 ，则发电机处于停机状态，此时发电机节点为无惯性节点，其相角在扰动发生后瞬间的突变量为 ，其值取决于扰动发生后瞬间的系统运行状态；

与此同时，系统中所有发电机节点的注入功率可表示为：，

式中， 表示扰动发生后瞬间第台发电机的电磁功率变化量，也即列向量 中的第个元素；根据注入功率假定正方向，电磁功率注入发电机节点为正；

此外，发电机的机械功率不会在故障发生后的瞬间改变，即：，

式中， 表示扰动发生后瞬间第台发电机的机械功率相对其故障前稳态值的变化量；根据摆动方程可进一步得到发电机节点的频率变化率：，

式中， 表示扰动发生后瞬间第个发电机节点的频率变化率； 表示第台发电机的惯性常数；为发电机节点集合；

考虑发电机的开停状态 ，对式(8)进行如下修改：，

式(4) 式(7)和式(9)共同构成了发电机节点在扰动发生后瞬间的频率变化率模型；

~

步骤S1‑3具体包括：

认为除发生扰动的节点外其他节点消耗功率的变化量均为0，相应的节点注入功率列向量可表示为：，

式中， 表示发生扰动节点 处的功率变化量，也即节点注入功率列向量 中的第个元素，大小为 ；为负荷节点集合；

将式(10)和式(11)代入式(1)中，得：，

求式(12)对时间的导数，得到负荷节点与发电机节点频率变化率的耦合关系式；

，

式中， 与 分别为扰动后瞬间负荷节点和发电机节点的频率变化率列向量；由式(13)，所有负荷节点扰动后瞬间的频率变化率均可由发电机节点的频率变化率线性表出。

2.如权利要求1所述的一种考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合方法，其特征在于，步骤S2所述的综合考虑电网拓扑的空间特性与惯量分布情况，构建基于满足电网节点频率安全约束、稳态约束的最优机组组合调度模型，具体包括：S2‑1：设定包括发电机的发电成本、启停成本以及备用成本的目标函数，描述系统在扰动发生后各节点的频率变化率始终处于安全阈值内的调度成本；

S2‑2：设定最优机组组合稳态运行约束，描述电力系统在面临各种异常工况和外部扰动时能够保持正常运行并恢复到稳定状态的机理；

S2‑3：设定最优机组组合节点频率变化率安全约束，刻画在扰动发生后的惯量响应阶段相应节点的节点频率变化率波动过程；

S2‑4：设定考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合方法模型求解的线性化过程。

3.如权利要求2所述的一种考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合方法，其特征在于，步骤S2‑1具体包括：设定包括发电成本、启停成本以及备用成本的目标函数；为更好地理解和计算发电成本与发电量之间的关系，发电成本采用了二次模型；

，

式中， 为调度时段数； 和 分别为第 台发电机的发电成本各项系数； 表示第台发电机在 时段内的输出功率； 为表示机组启停状态的0‑1变量， 表示第台发电机在 时段内处于在网运行状态， 表示第 台发电机在 时段内处于离网停机状态；和为表示机组启停操作的0‑1变量，若第  台发电机在 时段内开机或停机，则取值为1，否则取值为0； 和 分别为第 台发电机的开机和停机成本系数； 和 分别为第台发电机在时段内提供的旋转备用大小和单位备用成本系数。

4.如权利要求2所述的一种考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合方法，其特征在于，步骤S2‑2包括：建立保持系统在因对突发状况下的稳态运行约束，具体包括：机组启停约束

，

式中： 和 表示第台发电机最短开机和停机时长；

机组出力约束

，

式中， 和 分别为第 台发电机的输出功率上下限值；

潮流平衡约束

在任何调度时段内，稳态系统需满足潮流平衡条件，如下所示；

，

式中， 为在 时段各发电机节点注入功率的列向量；

为在 时段各负荷节点注入功率的列向量；

故障后稳态功率平衡约束

为了确保电网突发故障后，发电机组仍能满足所有负荷的功率需求，建立如下功率平衡约束； ，式中， 和 分别为第 台发电机的输出功率和备用容量；为系统的总负荷需求。

5.如权利要求2所述的一种考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合方法，其特征在于，步骤S2‑3具体包括：在扰动发生后的惯量响应阶段，相应的节点频率变化率约束如下：，

式中，表示第台发电机在调度间隔 内的开停机状态变量； 和 分别为在 时段扰动后瞬间发电机节点和负荷节点的频率变化率； 为系统安全运行的可容许频率变化率的最大值；

步骤S2‑4具体包括：

优化模型约束条件中，存在连续变量与整数变量相乘的情况导致式(5)、式(9)为非线性，通过大M法进行线性化；

假设 为0‑1变量，为连续变量，为二者的乘积，线性化过程如下：，

式中：为比 足够大的常数。

6.考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合装置，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1‑5中任一项所述的考虑惯量‑频率变化率空间分布特性的最优机组组合方法。