直流功率转移对川渝弱交流电网安全稳定影响分析

为满足四川更多富余清洁能源外送,“十三五”中期四川电网维持4直(其中3回为特高压直流)6交的交直流联合外送电。作为川电东输的送端川渝电网呈现强直弱交的电网运行状况;根据2018年川渝电网强直弱交系统特点,研究分析国网川西3回特高压直流之一发生单极闭锁故障方式下,大直流功率转移对川渝交流电网外送通道断面的冲击以及对电网安全稳定影响,提出表征电网强直弱交特性的直流功率转移影响因子(FDCPTIF)概念,通过FDCPTIF计算,有效数值反映大容量直流功率转移对弱交流川渝电网所带来的全网暂稳与交流线路热稳安全的风险;并对适度改善川渝电网运行稳定水平的3种电力举措亦利用直流功率转移影响因子FDCPTIF做了相应的计算分析;所提直流功率转移影响因子(FDCPTIF)的计算分析可作为一研究川渝强直弱交系统的电网安全稳定性的技术参考。

交直流混联系统直流功率转移对交流电压的影响

针对交直流混联系统中,直流输送功率下降或发生闭锁故障情况下,其盈余功率通过交流通道转移时,交流通道上电压稳定薄弱点的电压下降幅度进行了理论推导和仿真分析,明确了直流功率转移对交流通道电压下降幅度影响的主要因素:直流功率变化与交流母线电压之间的耦合程度以及交流母线自身的电压稳定强度,提出了能够识别交流系统中受到电压稳定限制抵御直流功率转移能力最弱母线的判定指标,并在我国华中电网这一实际电网系统中进行了仿真验证,结果与理论分析完全相符。

基于功率传输转移分布因子的简化电网潮流计算方法

为了减少大型电力系统的潮流计算时间,研究简化电网的潮流计算方法具有重要意义。现有方法将传统Ward等值技术用于电网简化后,简化电网却产生与原始电网不同的潮流结果。针对这种情况,提出了一种改进的简化电网的直流潮流计算方法。在已有研究的基础上,给出了基于功率转移分布因子的直流潮流算法以及使用Ward技术对电网的简化方法。结合上述两部分,给出了基于功率转移分布因子的简化电网潮流计算方法。通过仿真算例表明,所得的结果具有较高的精度,可用于简化大型电网的潮流计算、潮流预报等应用中。

多端柔性直流输电系统直流电压自适应下垂控制策略研究

直流电压控制是多端柔性直流输电(voltage sourced converter based multi-terminal high voltage direct current transmission,VSC-MTDC)系统稳定运行的重要因素之一。下垂控制策略无需通讯、可靠性较高,但存在直流电压质量较差、功率分配不独立、参数设计困难等问题。首先,研究MTDC系统中下垂控制参数对直流电压与电流(功率)的影响机理。接着,分析应用于MTDC系统的下垂控制策略的约束条件,研究满足MTDC系统功率平衡和直流电压稳定的V-I(V-P)下垂特性曲线。在此基础上,提出一种改进的自适应下垂控制策略,通过引入功率影响因子实现下垂系数的闭环控制,优化不同工况下的系统运行特性。该控制策略能够减小MTDC系统的直流电压偏差,简化控制器参数设计,同时不依赖于上层控制系统与换流站之间的高速通讯,有利于提高系统可靠性和稳定性。算例分析和仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。

基于直流综合支援因子的多直流紧急功率支援策略研究

在衡量交直流耦合程度时,在考虑扩展延伸后的交直流相互作用因子的基础上还综合考虑了潮流转移因子的影响,对其进行归一化处理后新定义了指标——直流综合支援因子,然后将其映射为支援策略的优劣排序。以某电网不同断面发生故障为例,通过计算各条直流所对应的直流综合支援因子得出支援策略。介绍了仿真计算验证结果。

计及断面有功潮流约束的电压驱动潮流样本生成方法

灵活高效地制定现代电力系统的合理运行方式遇到了越来越大的挑战。为提高电力部门制定运行方式的效率和灵活性,本文提出一种电压驱动的潮流样本生成方法,通过发电机输出功率转移分布因子将断面有功潮流约束转化为发电机有功注入功率的调整,基于直流潮流将发电机有功注入转化为节点电压相角的指定。该方法能充分考虑各种节点约束,电压初值相量经过合理调整后能够准确得到满足断面有功约束的潮流样本。该方法不需要进行迭代求解,计算速度快且成功率高。

VSC-MTDC系统下垂控制优化策略

直流电压稳定和系统功率平衡是直流输电系统稳定运行的关键条件。下垂控制不依赖于站间高速通信,为远距离输电提供了有效的技术支持,但其存在直流电压控制刚性较差,下垂系数设置不当易造成系统控制不稳定和换流站过载运行等一系列问题。为解决这类问题,先求解出三端柔性直流输电直流网络的V-I特性关系,分析下垂系数的作用原理,随后求取V-I特性曲线边界条件,最后提出一种下垂控制优化策略,对下垂系数设置影响因子,使系统根据需要动态改变下垂系数,从而运行在适宜的工况。使用PSCAD/EMTDC平台搭建了三端柔性直流输电仿真系统,经过稳态分析和暂态分析证明了所提出优化策略的正确性和有效性。