风能、太阳能等新能源发电有利于减少电力系统对一次能源的消耗，是应对全球能源和环境问题的重要手段之一。然而，大规模新能源的消纳使得电网的频率特性更加复杂，惯量作为决定电网受扰后频率动态行为的重要特征参数，在新能源电力系统中的表现形式复杂多样。因此，亟需研究全方位评估电网惯量特征的方法体系，对新能源电力系统的惯量动态特征进行分析。
　　本文将新能源电力系统的惯量特征作为研究对象，围绕其分析评估方法进行研究，取得了一定的成果。主要研究内容如下：
　　首先，针对现代电力系统在大规模新能源并网情况下惯量特征发生变化的问题，详细介绍了与电网惯量相关的基本定义，分析了新能源电力系统中不同形式的惯量特征。结合近几年来国内外大型电力系统停电事故的频率失稳过程，研究了电网规模化消纳新能源导致系统转动惯量降低方面的问题。进一步分析了现代电力系统惯量降低对电网频率稳定造成的影响，表明了建立新能源电力系统惯量特征评估体系的现实意义。
　　其次，提出了适用于现代新能源电力系统的电网惯量特征评估方法。该方法从基本转子运动方程展开研究，将同步发电机转动惯量的概念延伸至系统整体以及电网母线，可对新能源电力系统中发电设备、电网节点以及系统整体的惯量特征进行量化评估，实现多层次全方位地辨识电网动态惯量特征。在3机9节点系统和新英格兰39节点测试系统上对所提方法的有效性进行了验证，并计算分析了发电机惯性时间常数、线路电抗以及电网拓扑结构与节点惯量特征之间的关系。
　　然后，针对网架结构复杂、跨区域范围广的大型电力系统，提出了基于机电扰动传播特性的电网惯量分布辨识方法。该方法基于机电波传播速度在电网中的分布特性，利用波速与惯量之间的映射关系揭示电网惯量特征，能够定量评估不同运行状态下电网各区域的惯量水平。利用新英格兰39节点系统与多端柔性直流输电仿真系统，对风电场并网前后电网的惯量分布特征进行了可视化展示，对比分析了新能源并网点惯量水平对电网频率稳定性的影响。仿真结果表明，所提方法能够直观反映新能源并网前后电网各区域惯量的变化情况，在电网规划阶段为新能源并网点的选择提供有效参考。
　　最后，在实际电网中对上述两个惯量特征评估方法的实用性进行了验证。基于湖南省电网的PMU实际测量数据，实现了对大型实际系统惯量分布特征的评估。进一步，基于实际电网的惯量分布辨识结果，分析了电网各区域受扰情况下的惯量响应以及频率支撑能力，并利用电网短路故障情况下的实际频率波动情况，对电网各区域频率稳定性分析结果进行了验证。