两回HVDC并行输电系统送端谐波不稳定问题的判据研究

在单回高压直流输电系统谐波不稳定问题的研究基础上,利用开关函数对换流器的调制作用进行了进一步的理论推导,从电路原理的角度对谐波通过直流换流器在交流系统和两回直流系统之间来回传递的全过程进行整体考虑,提出了一种判断系统是否发生谐波不稳定的新判据。基于新判据的频率扫描分析结果与电磁暂态故障仿真结果吻合,表明该判据能够很好地评估两回高压直流并行输电系统送端发生谐波不稳定的风险。

双回并行直流输电谐波不稳定判据研究及改进

现代电网往往是大规模的交直流混联系统,当直流系统与弱交流系统连接时,可能引发谐波不稳定等一系列问题。在现有双回并行直流输电线路谐波不稳定判据的基础上,引入了直流偏磁系数和双回直流线路的阻抗矢量差异,提出新的判断双回直流系统谐波不稳定的工程判据。在不同网络参数下,将所提判据与现有判据的判断结果进行对比分析,结果证明了所提判据的正确性。

天广直流输电功率对天广交流通道输电能力影响分析

在我国第1个交直流混合输电系统出现后,交直流系统间的关系及相互影响问题成为需要研究的新课题。通过对天广直流投运初期及天广交流通道网架加强后直流系统运行对天广交流通道输电能力影响的研究发现,在交直流混合输电系统中,如果交流系统网架较弱,则随着直流输电功率增加,交流系统输电能力将要逐渐受到限制而减小;如果交流系统网架较强,则直流系统运行不会影响交流系统的输电能力。

同步和异步联网系统直流受端电网电压支撑能力评估

在异步互联电网和交直流并联电网中研究了短路比系列指标与直流故障引起的受端交流电网稳态电压跌落之间的定量关系。结果表明在异步联网系统中,直流短路比指标能有效地定量指示出直流故障下交流电网的电压支撑能力,而在交直流并联电网中则不能。针对交直流并联电网,提出了改进短路比指标的思路和新指标。仿真结果表明,改进短路比指标能够有效地定量指示出交直流并联电网中直流闭锁引起的交流母线稳态电压跌落水平。

交直流并联系统的有功功率优化分配

现有的高压输电线路,多采用电压等级高的交流电传输,随着柔性直流输电技术的不断发展,电网将呈现交直流混合的格局,使得电网的潮流分布更趋复杂性。目前的电力调度部门,关于交直流并列运行的有功功率指令值的确定没有具体方法。因此,提出了一种多目标优化算法,计及多个约束条件,建立目标函数。运用运筹学的方法,使用LINGO软件对该数学模型进行求解,得出交直流线路上的有功功率分配值。通过上海南汇示范工程作为算例验证此方法的可行性,与其他的算法相比,该方法简洁快速;提出的多目标优化方法既能降低电网的损耗又能保证系统安全可靠运行。

一种基于d轴参考电流的受端孤岛检测法

针对基于频率与相位的传统被动孤岛检测法在实际应用中判据较多、检测时间较长的问题,结合柔性直流输电系统逆变站控制环节特性,提出了一种基于d轴参考电流的受端孤岛检测法。该方法根据d轴参考电流对孤岛情况响应迅速且能有效躲避大干扰下误判断的特性,将其作为孤岛检测判据,并通过计算分析给出了其阈值整定方法。最后搭建交直流混联模型进行仿真,验证了所提孤岛检测方法的有效性、准确性及快捷性。

柔性直流输电系统交直流并列运行与孤岛运行方式间的切换控制

首先分析了系统在交直流并列运行和孤岛运行方式下的控制策略,基于此提出了系统从交直流并列运行转为孤岛运行和从孤岛运行恢复到交直流并列运行的切换控制方法。以某实际工程参数为例在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了系统仿真模型,对所提出的切换控制方法进行了仿真验证。结果表明,所设计的切换控制方法能及时检测出系统的运行状态,并自动进行相关控制方式的切换,在切换过程中系统各电气量没有剧烈波动,不会影响系统的安全稳定运行。

考虑并联线路的含直流落点受端系统恢复

针对传统系统恢复中路径选择方法对直流恢复限制严重的问题,提出含直流落点受端系统恢复方法。对直流输电在系统恢复中的特性进行分析,综合考虑系统恢复效率和恢复过程中的系统安全性,以恢复期间总发、输电量与网架充电无功的比值作为优化目标,建立考虑并联线路的系统恢复模型;然后综合考虑直流启动及系统运行等约束,结合混合粒子群算法进行系统恢复方案的求解。以IEEE 39节点算例和中国西南某地区实际电网算例验证了所提出方法的有效性。

含风电并网的直流互联电网分散协调调度方法

对于含风电并网的直流跨区互联电网的日前安全约束机组组合问题,提出了基于目标级联分析法的分散协调调度模型。为充分利用直流联络线的灵活调整能力以提高风电的跨区消纳能力,对直流联络线的灵活运行特性进行了精细化建模,在此基础上,将直流联络线输送功率和发电机出力协调优化,将日前发电计划问题分解为上级调度中心负责互联区域间直流联络线潮流的协调优化主问题,以及下级调度中心以并行的方式独立优化各区域电网发电计划的子问题。以2区域12节点直流互联系统和由新英格兰39节点系统修改的2区域直流互联系统为例,验证了方法的有效性。结果表明所提方法符合我国电网分层分区的调度模式,并有助于提高风电的消纳能力。