交直流并联电网中直流功率紧急控制影响及优化研究

直流功率紧急控制可以提高故障后系统的暂态稳定水平,广域测量系统(WAMS)的快速发展为实现大电网交直流协调控制提供了技术前提。基于扩展等面积准则(EEAC)介绍了直流功率紧急控制提高系统暂态稳定性的机理,针对交直流并联电网中直流功率紧急控制造成的送受端电网不平衡功率通过交流通道形成的反馈可能导致某些关键断面潮流加重、恶化系统失稳模式的问题,认为交流控制措施(切机、切负荷)和直流功率紧急控制措施存在协调的空间。为评价交直流协调控制效果,建立了交直流协调优化控制的数学模型,将该协调问题转换为以控制代价最小为目标的优化问题。通过实际系统的仿真算例验证了交直流协调优化的必要性。

新型直流紧急功率控制方案

当华中华北互联电力系统遭受区域内功率扰动冲击时,特高压长南线功率会发生剧烈波动,给互联系统的安全稳定运行造成巨大威胁。晋北—南京±800kV特高压直流输电工程的投入使用,不仅可以促进山西地区能源的高效利用开发,还可为特高压长南线功率波动抑制提供有效支持。为此,提出一种新型的直流紧急功率控制方案,该方案可根据不同程度特高压长南线功率波动情况,进行实时紧急功率调制;针对华中—华北互联电力系统进行仿真分析与功能测试,评估该控制方案投入后,对特高压长南线功率波动,以及对互联系统暂态稳定性和特高压长南线输电能力的影响。相对于传统方案,该方法具备更好的实用性与适应性。

提升直流受端电网动态稳定性的紧急控制方法

在特高压交直流互联电网中,低频振荡是制约送受端电网安全稳定运行的重要因素之一。文中首先分析了直流紧急功率控制对受端电网动态稳定性的影响机理,在此基础上,提出一种提升直流受端电网动态稳定性的紧急控制方法,首先计算大容量直流和区域内发电机组的紧急功率控制对系统动态阻尼比影响的灵敏度指标,据此确定控制措施优先级顺序和紧急控制措施量。最后通过实际电网仿真,验证了所提控制方法的有效性。

基于联络线功率轨迹特征的暂态功角稳定性分析

交流跨区长距离弱联络线是电网同步稳定运行的薄弱环节,发生在局部电网中的大扰动,不仅会对本区域电网的稳定性造成冲击,而且可能会通过区域间联络线对其他区域电网的稳定性产生冲击。该文以华北—华中特高压交流互联电网为对象,研究大功率冲击扰动后长南线有功功率轨迹波动特征;并基于此特征,提出交流联络线在暂态过程中最大输电能力的估算方法;揭示功率振荡过程中的首摆电气量与互联电网暂态稳定性的关联性;在此基础上,提出利用多直流紧急功率控制改善互联电网暂态稳定性的策略。特高压互联大电网的仿真结果,验证暂稳识别判据及紧急控制策略对降低互联电网暂态失稳风险的有效性。

电网频率控制技术的综合应用测试

以锦苏直流双极闭锁和林枫直流双极闭锁为例,通过建模对3种电网频率控制措施进行灵敏度分析,探讨频率紧急控制技术的综合应用,给出了相关建议。

抑制交流联络线功率摆动的直流紧急功率控制

交直流混联电网中直流输电系统发生闭锁故障,会使得弱联系的区域同步受端电网功角大幅波动,极端情况下存在系统解列的风险。在受端直流输电系统中加装紧急功率控制,可以抑制故障后功角头摆,降低功角失稳风险。在此基础上设计功率回调控制,通过抑制功角回摆,以减小联络线回摆幅度,削弱故障对系统的冲击。机电-电磁暂态混合仿真结果证明,改进的直流紧急功率作用于功角头摆及回摆过程,控制抑制了交流联络线功率摆动,缩短了恢复稳定的时间,提高了系统稳定性。