四川多回±800kV直流外送系统直流有功功率协调控制
高压直流配套安全稳定控制系统
一、研究意义配置电网安全稳定控制系统(简称稳控系统),采取紧急控制措施,是应对特高压直流故障大功率冲击带来的电网稳定问题的重要手段。
自2010年以来,复奉、锦苏、宾金等数个±800kV 特高压直流先后建成投产,每个直流工程均配套实施了稳控系统,以确保电网的稳定运行。
根据实际运行和控制需要,调度部门、科研机构和设备厂商在提高特高压直流配套稳控系统可靠性方面进行了大量研究和工程实践,成效显著。
但现有研究大多针对具体工程采取“量体裁衣”式的定制,对于特高压直流稳控系统的标准化和典型设计研究较少。
随着直流输电距离和容量的不断增加,建设速度的加快,研究特高压直流输电配套安全稳定控制系统的典型设计方案,对于相关稳控系统的设计实施具有重要指导与借鉴意义。
二、架构设计1)直流送端稳控系统架构系统主要解决在直流故障后因功率过剩而导致的频率稳定问题,以及大功率冲击导致的交流电网功角稳定问题,利用故障联切配套电源机组等措施,在确保电网稳定的同时有效提高断面输电能力。
按照分层分区控制的设计原则,并综合考虑系统的可靠性和灵活性,配置控制主站,设置部分交流网内控制子站,相关的电厂作为切机执行站。
通常情况下,特高压直流有相对固定的配套电源,故障时应优先切除该部分机组,仅当切机容量可能不足时,才在送端电网内配置少量的其他切机执行站。
直流配套电源由控制主站直接控制,而送端交流电网内部的其他电源,则由控制主站发送命令至相关控制子站,再由其进行协调控制。
这样的设计的优点在于:多数情况下,紧急控制仅涉及到直流主站和配套电源,中间环节少,控制更可靠;当配套电源可控量不足时,可由控制子站结合送端交流电网的实际情况,进行优化控制;当送端交流故障时,可方便实现快速回降直流功率,以维持送端电网内的功率平衡。
2)直流受端配套稳控系统架构与送端电网的稳控系统结构大体相同,主要由安装在逆变侧换流站的控制主站、交流电网内的控制子站和配套切负荷执行站构成。
正负 800kV 特高压直流输电工程技术
正负 800kV 特高压直流输电工程技术摘要:随着国民经济的持续发展,我国对电能的需求也日益增加,随之而来的是我国电力装机容量的不断扩大。
但是,我国的电力资源和电力负荷的分布却极为不平衡,如水能资源和煤炭资源作为主要集中在我国西部和北部地区,而电力消耗较多的负荷中心却分布在中部和东部沿海等发达地区。
这就决定了我国必须建设高电压、大容量、远距离的输电网络,将电能大规模的从西部、北部地区运往中、东部的负荷中心,以实现资源优化和提高资源的开发利用效率。
随着直流输电技术和电力电子技术的不断发展,特高压直流输电技术日趋成熟,为 ±800kV 特高压直流输电技术的成功应用提供了可能。
关键词:±800kV;特高压直流输电;工程技术;应用研究1.特高压直流输电技术特点1.1线路造价低三相交流输电的架空输电线路需要三根导线,而直流输电只需要两根,若采用大地或海水作为回路的方式则只需一根,若传输同样容量的电能,直流线路从导线数目、电能损耗和杆塔的结构上面,都要比交流线路少,可以节省投资 30%~40%。
1.2输送容量大交流输电线路会存在介质损耗、电容电流等现象。
而在直流输电线路却不存在。
并且在直流电压下,每毫米厚的绝缘层平均可耐受3~4 万伏电压,这比交流电压下耐受 1 万伏的电压相比,要高很多。
因此同样电流的电能输送,直流电缆输送功率要比交流电缆多 2~3 倍,从而提高了输送功率。
1.3输送距离远交流输电线路由于存在电容电流,且与电缆的长度成正比,所以交流输电的距离不会太长。
而直流输电的距离则不受限制,可以实现远距离的输电,有利于我国电能的优化传输。
1.4可靠性较好交流输电要求三相平衡,其中一相的故障会导致电网的全线停电,且故障电流对高压载流设备会带来影响。
而直流输电线路中,各极是独立调节和工作的,彼此没有影响。
若一极发生故障,则只需停运故障极,另一极与大地构成输电回路,仍可向负载提供不少于一半的功率。
一起高海拔特高压直流线路故障双极闭锁事件分析
一起高海拔特高压直流线路故障双极闭锁事件分析摘要:在特高压直流系统中,由于高海拔、长距离直流功率输送,直流线路长期处于恶劣环境中。
当直流线路发生故障时直流控制保护系统能否正确响应,精确判断故障位置、故障类型并保证故障的快速切除显得尤为重要。
文中介绍了一起典型特高压直流线路故障时,控制保护系统动作响应情况,并做出了双极闭锁原因分析以及行波测距结果分析。
关键词:特高压;直流线路故障;双极闭锁- 1 -1引言特高压直流输电工程技术是当前电网技术发展的潮流趋势。
研究特高压直流输电直流控制保护系统的各种功能及保护动作规律,特别是针对实际发生的典型直流线路故障事件分析对特高压直流输电技术发展具有重要的意义。
2 事件概况某换流站双极四换流器大地回线运行,SER报“S1P2PPR1 A/B/C紧急直流线路电压突变量保护动作”、“S1P2PCP1 A/B 直流线路电压突变量保护动作”、“S1P1PPR1 A/B/C紧急直流线路电压突变量保护动作”、“S1P1PCP1 A/B 直流线路电压突变量保护动作”,极1、极2线路第一次请求降压运行过程中,收到对站线路保护动作命令,双极直流协调控制命令极1、极2直流线路重启动逻辑跳闸,直流功率损失800MW。
±800kV直流双极在交流侧热备用状态,双极在直流侧隔离状态。
3保护系统动作响应情况分析整个事件电气量录波概览图如下图1所示,可知,本次事件为直流双极同时故障闭锁。
直流线路行波测距A套测距结果为距离本站1879.161km,行波测距B 套测距结果为距离本站1746.88km。
安全稳定控制系统A、B套未动作。
图1 事件电气量录波概览图3.1 极保护动作分析以极1极保护动作情况进行分析,极2动作响应情况类似。
3.1.1 突变量保护动作分析三套极保护直流线路电压突变量保护正确动作。
详细分析如下:突变量定值如下表所示:以A套为例,其故障录波图如图2,故障时刻UDL由-800kV迅速跌落至0附近,而定值为-360kV(0.45p.u.),电压低判据满足,动作前电压突变量达到-3898kV/ms,而定值为-928kV/ms(-1.16 p.u./ms),突变量判据亦满足,A套突变量保护正确动作。
特高压直流输电的发展及技术特点
特高压直流输电的发展概况和技术特点电气0707王彦洁1071180724特高压直流输电的发展概况和技术特点王彦洁(华北电力大学,电气0707,北京市)【摘要】文章论述了特高压直流输电的概念和在国内外的发展情况,介绍了特高压直流输电工程的技术特点和工程设计问题,阐述了特高压直流输电对我国电网建设和经济发展的影响和意义以及在我国的发展前景。
【关键词】特高压直流输电0.引言特高压电网是指由特高压骨干网架、超高压、高压输电网、配电网及高压直流输电系统共同构成的分层、分区,结构清晰的大电网。
其中,国家电网特高压骨干网架是指由1000kV级交流输电网和±600kV级以上直流输电系统构成的电网。
电力工业的快速增长、电网容量的不断增大对输电技术提出了许多新的要求:发展“西电东送”的需要;电网增容及改善电网结构的需要;全国联网的需要:提高电网安全稳定运行水平的需要。
而特高压电网能够提高输送容量;缩短电气距离,提高稳定极限;降低线路损耗;减少工程投资;节省走廊面积;降低短路电流;加强连网能力。
其经济高效使特高压输电成为迫切需要研究解决的问题。
1.特高压直流输电的发展1.1特高压直流输电的概念直流输电是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送电和电网互联的一个重要手段。
直流输电是将交流电通过换流器变换成直流电,然后通过直流输电线路送至受电端并通过换流器变成交流电,最终注入交流电网。
特高压直流输电(UHVDC——Ultra High Voltage Direct Current transmission)是指±800kV(±750kV)及以上电压等级的直流输电及相关技术。
1.2 特高压直流输电的发展特高压直流输电技术起源于20世纪60年代,瑞典Chalmers大学1966年开始研究±750kV导线。
1966年后,前苏联、巴西等国家也先后开展了特高压直流输电研究工作,80年代曾一度形成了特高压输电技术的研究热潮。
±800kV 特高压直流输电工程技术
±800kV 特高压直流输电工程技术摘要:特高压直流输电技术是目前世界上最先进的输电技术,具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势,可以更安全、更高效、更环保地配置能源,是实现能源资源集约开发、促进清洁能源发展、有效解决雾霾问题的重要载体,更是转变能源发展方式、保障能源安全、服务经济社会发展的必由之路,也是中国抢占世界能源发展制高点、带动电工装备业“走出去”的重要举措。
关键词:特高压;?直流输电;?换流站;1特高压直流输电工程技术1.1特高压换流技术特高压换流是特高压直流输电工程的关键技术,其核心设备为换流阀。
目前中国投运及在建的±800kV特高压直流输电工程所使用的换流阀主要有5000A/±800kV和6250A/±800kV两种类型,其中后者的输送性能相对于前者有大幅度的提升。
文章将对这两种类型的特高压换流阀基本参数和性能进行对比分析。
(1)运行条件5000A/±800kV和6250A/±800kV换流阀均为全封闭户内设备,其长期运行温度为10~50℃,长期运行湿度为50%RH,并要求阀厅内长期保持微正压条件。
(2)基本参数与±800kV/5000A换流阀相比,±800kV/6250A换流阀的输送容量提升了25%,其晶闸管导通电压由原来的8.5kV降为7.2kV,晶闸管关断时间由原来的500μs降为450μs,增强抵御换相失败的能力。
(3)阀塔结构设计目前±800kVUHVDC换流阀典型阀塔结构均为悬吊式二重阀结构,整个阀塔通过悬式绝缘子悬吊于阀厅顶部。
每个二重阀为一个6脉波整流/逆变桥的1相,由2个单阀串联构成,而双12脉动阀组的1相则由4个二重阀串联构。
其中,高端阀厅12脉动阀组的悬吊部分的绝缘按直流600kV设计,低端阀厅12脉动阀组的悬吊部分的绝缘按直流200kV设计。
在每个单阀两端采用并联氧化锌避雷器来实现过电压保护,并在阀塔的顶部和底部安装屏蔽罩,以改善换流阀周围电场分布特性,避免换流阀对地产生电晕发电。
溪洛渡、糯扎渡±800 kV特高压直流输电规模对南方电网安全稳定影响研究
交直流并联电网2009,V ol. 3,No. 1 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY AC/DC Parallel Grid 文章编号:1674-0629(2009)01-0001-04 中图分类号:TM712 文献标志码:A溪洛渡、糯扎渡直流输电规模对南方电网安全稳定影响周保荣1,金小明1,吴小辰1,赵勇1,柳勇军1,林峰2,伍文城3,钟杰峰4(1. 南方电网技术研究中心,广州;2. 中南电力设计研究院,武汉;3. 西南电力设计研究院,成都;4. 广东省电力设计研究院,广州)摘要:考虑云南电网的负荷水平、开机方式、直流运行方式等因素,研究溪洛渡和糯扎渡直流采用5 000 MW或6 400 MW 输电规模对南方电网影响,涉及南方电网的输电能力、安全稳定及电网适应性。
研究结论是:直流规模越大,输电能力越高,但直流提高送电能力的比值越低;直流规模增大有利于减轻云南电网交流通道潮流,且在其他直流或交流线路发生严重故障时使云南电网处在较为稳定的状态,尽管在溪洛渡和糯扎渡直流发生双极故障时其本身需要切除的机组容量也增多。
研究还表明,受端广东电网能承受这种直流规模,这种直流规模对南方电网主导振荡模式的阻尼影响也不大。
关键词:特高压直流;安全稳定;多直流并列运行系统The Influences of the Capacities of Xiluodu and Nuozhadu HVDC Projects on Security and Stability of China Southern Power Grid (CSG) ZHOU Bao-rong1, JIN Xiao-ming1, WU Xiao-chen1, ZHAO Yong1, LIU Yong-jun1, LIN Feng2,WU Wen-cheng3, ZHONG Jie-feng4(1. CSG Technology Research Center, Guangzhou , China; 2. Central Southern China Electric Power Institute, Wuhan ,China; 3. South West China Electric Power Design Institute, Chengdu ,China; 4. Guangdong Electric Power Design Institute, Guangzhou ,China;)Abstract: Taking into account the factors of load level, generation unit commitments, and HVDC operation mode in Yunnan Power System, the 5 000 MW and 6 400 MW capacities of the Xiluodu and Nuozhadu HVDC projects are examined to have concern about the influence of the capicities on CSG. The study involves the transmission capacity, the security and stability and the adaptation of CSG. It is concluded that the transmission limit of Yunnan Power System will increase as the capacities of the HVDC projects increase, but the growth rate of the HVDC component in the total transmission power decreases at the same time; larger HVDC capacity leads to less AC power flow in Yunnan Power System, and thus can make the System more stable when serious failures occur in other HVDC lines or AC lines though it accompanies a larger possibility to cut off more generators when the Xiluodu or Nuozhadu HVDC bipole failures occur. The study shows that Guangdong Power Grid can adapt to the HVDC capacities, and the damping of dominating oscillation mode of CSG is not much influenced by the HVDC capacities.Key words: Ultra HVDC; Security and stability;AC/DC power system.交直流并联电网2009,V ol. 3,No. 1 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY AC/DC Parallel Grid溪洛渡右岸电站总装机6 300 MW,糯扎渡水电站总装机5 850 MW,其输电规模巨大,采用±800 kV特高压直流送电广东是可能的输电方案之一(双回±500 kV直流也是一种可能方案,在此不讨论)。
±800_kV_多端特高压直流系统的建模与模拟
第23期2023年12月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.23December,2023作者简介:杨韦国(1990 ),男,黑龙江富锦人,工程师,硕士;研究方向:高电压与绝缘技术㊂ʃ800kV 多端特高压直流系统的建模与模拟杨韦国,周㊀纲(国网山东省电力公司超高压公司,山东济南250000)摘要:研究目的旨在深入了解多端直流(Modified Total Direct Costs ,MTDC )系统的运行情况,并开发设计可靠稳定运行的系统参数所需的专业体系㊂研究的对象为ʃ800kV ㊁6000MW ,总输电距离为1728km 的特高压直流输电系统㊂研究方法为运用仿真软件建立了多端直流(Modified Total Direct Costs ,MTDC )系统的详细模型,构建了完整的直流输电系统,生成图形,并分析了瞬态仿真结果㊂实验结果表明在故障情况下,使用断路器运行MTDC 系统时,低压限流环节(Voltage Dependent Current Order Limiter ,VDCOL )快速将直流电流的峰值降至最低㊂关键词:多端直流;特高压输电;数学建模;瞬态仿真中图分类号:TM721.1㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀当前,高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)已经被广泛使用,并且是在更高功率水平下用于更长距离的有效的输电系统㊂国内有许多点对点高压直流输电线路,直流系统相互连接形成多端直流输电系统,可以提高系统的运行可靠性[1-2]㊂MTDC 系统的潜在优势为从廉价能源到远程负载中心的高能量转移,高效的电力输送,具有不同频率的几个交流系统的互连,以及提升大负载交流系统的稳定性㊂同时,MTDC 系统带来了一些问题㊂因此,为了实现这些系统的有效操作性能,必须解决目前特定的问题㊂在早期阶段,缺乏有效且经过现场验证的高压直流断路器是MTDC 系统发展的主要障碍㊂此外,该直流系统需要良好协调和高效的控制系统才能稳定运行[3-4]㊂根据目前的技术要求,需要建立详细的多端HVDC 系统模型,以确保正确的系统设计㊁理解和评估所涉及的复杂控制器的行为,系统的调试以及可靠稳定的运行㊂基于建模和仿真研究,可以探索各种操作模式下的转换器配置㊁变压器额定值㊁接地电极㊁无功功率补偿㊁所需控制和保护㊁传输损耗等问题㊂1㊀多端UHVDC 系统1.1㊀MTDC 系统㊀㊀MTDC 系统是一种用于输电和连接多个电系统的系统㊂MTDC 系统通常用于连接不同频率的交流系统或者连接不同国家或地区的电网㊂MTDC 系统分析需要考虑多种因素,包括电压等级㊁输电距离㊁系统稳定性㊁系统控制和保护等[5]㊂首先,需要对MTDC 系统的电压等级进行分析㊂高压直流输电系统通常以几十至数百千伏的电压等级进行传输,因此需要考虑输电距离和输电线路的电气特性来确定合适的电压等级㊂其次,需要考虑系统的稳定性㊂MTDC 系统的稳定性受到电压和功率的控制以及系统的动态响应的影响㊂因此,需要进行稳定性分析,包括对系统的暂态和稳态响应进行研究和仿真㊂此外,系统的控制和保护是MTDC 系统分析的重要内容㊂MTDC 系统通常设计高级控制系统来实现电压和功率的控制,同时还需要考虑系统的保护装置来应对故障情况㊂MTDC 系统分析需要综合考虑多种因素,包括电气特性㊁系统稳定性㊁控制和保护等,以确保系统的可靠运行和稳定性㊂1.2㊀MTDC 系统的建模与表示㊀㊀交流供电网络由等效电压和阻抗组成的戴维宁等效电路表示,2个三相双绕组变压器与每个整流器和逆变器的每个单极子一起使用㊂其中,一台变压器使用Y -Y 型连接,另一台变压器采用的星-三角形连接㊂提供用于每个单极的交流(AC)滤波器以去除由转换器产生的谐波并向转换器提供无功功率㊂所考虑的滤波器设计与文献中描述的基准系统的滤波器设计相同㊂无功功率补偿取直流功率的60%㊂每个换流器极的直流侧由串联直流线路电阻的平滑电抗器组成,整流器和逆变器的每个单极子的转换器单元由12脉冲配置组成㊂该配置由2个串联的6脉冲桥组成㊂变压器连接到每个6脉冲电桥㊂实验计算了整流器和逆变器每极的不同参数,并如表1所示给出了多端特高压直流系统线路长度值,使用PSCAD /EMTDC 环境开发了完整的MTDC 系统㊂1.3㊀采用MTDC 控制策略㊀㊀实验采用的控制策略是运用广泛的边际分析法,是对双端HVDC 系统控制原理的扩展㊂其中,1个换流站控制电压,而其余的换流站控制电流模㊂电流指令(I1,I2 )具有等于电流裕度ΔI的代数和,如等式中(1)所示,从控制站发送到各个换流站㊂表1㊀直流线路参数直流线路线路1线路2线路3线路4线路长度/km12971297435435线路阻值/Ω11.6711.97 3.87 3.87平滑电抗器/H 1.2 1.2 1.2 1.2ðn j=1I jref=I m(1)上式,I jref表节点j的参考电流,I m为电流指令㊂整流器电流被认为是正极,而逆变器电流则被认为是负极,具有最低上限电压(cosα或cosβn)的站控制线路电压㊂该站通常是以恒定消光角运行的逆变器之一,其他3个转换器以恒流模式运行㊂电压控制站的电流指电流需求和电流裕度的代数差㊂如果其中一个以恒定电流运行的站的最高直流电压下降,那么该站将成为电压控制站,其电流将减少电流裕度㊂MTDC系统的良好运行还需1个始终运行可靠的中央电流参考平衡器(CRB),需要中央站和每个换流站之间的双向通信,在稳态条件下,整流器和逆变器1以恒定电流控制操作,逆变器2以电压控制模式操作㊂作为电压控制器的逆变器1包括10%的电流裕度㊂此外,在每个整流器极上使用变压器抽头变换器,以将点火角保持在限制范围内,而在逆变变压器上,该极用于保持整流器直流电压,以控制消光角㊂2㊀MTDC系统的动态分析㊀㊀模拟每个整流器和逆变器的每个单极子的稳态和瞬态行为,并将其与高压直流基准系统进行比较,以确保转换器和控制器运行正常,并且仿真值在限制范围内㊂2.1㊀逆变器交流母线上的三相接地故障㊀㊀三相接地故障结果如图1所示,逆变器交流母线三相接地故障影响MTDC系统不同极的电压㊁电流和控制参数㊂电压和电流受到很大干扰㊂电流峰值约6kA,远高于单相故障的电流峰值㊂在故障期间,发生换向故障,导致直流电压暂时下降㊂这导致低压限流环节(VDCOL)将直流电流限制在最小值,控制参数的行为也显示在结果中㊂故障持续一段时间后,系统达到稳定状态值㊂图1a表示极1处的逆变器直流电压,图1b表示极1处的逆变器直流电流,图1c表示极1处的逆变器电角度,图1d表示极4处的整流器直流电压㊂图1㊀三相接地故障实验2.2㊀逆变器直流母线正极线路接地故障㊀㊀逆变器直流母线正极的线路接地故障在1.2s时施加,持续时间为0.06s㊂结果如图2所示,逆变器直流母线正极的线路接地对MTDC系统不同极的电压㊁电流和控制参数产生影响㊂故障发生后,电流立即急剧上升并达到最大值约11kA,受影响极的直流电压已降至0㊂控制器强制整流器各极的α和逆变器各极的β达到其最大值,逆变器各极α达到最小值,导致直流电流的减少㊂VDCOL将直流电流限制在最小值,直到直流电压得到改善㊂图2a表示极1处的逆变器直流电压,图2b表示正极逆变器母线处的直流电流,图2c表示极1处的逆变器电角度,图2d表示极4处的整流器直流电压㊂图2㊀直流线路接地故障实验3 结语㊀㊀本文在PSCAD环境中开发㊁建模了多端特高压直流系统,主要研究了MTDC系统的稳态和瞬态详细过程,所使用的控制器来自2个终端系统的扩展㊂结果旨在深入了解系统运行㊁数据以及需要的改进之处,并评估所涉及的复杂控制器和设计系统参数,以实现其连续㊁可靠稳定运行所需的专业体系㊂由直流线路故障条件的结果图可知,在故障情况下,使用断路器运行MTDC系统时,VDCOL快速将直流电流的峰值降至最低㊂在无任何长期保护装置或持续永久故障的情况下,一旦故障得到纠正,整个MTDC系统必须关闭并重新启动㊂采用快速作用的HVDC断路器可以快速熄灭直流故障电流并隔离HVDC链路,实现高压直流断路器商用仍处于起步阶段㊂未来的工作需要利用现有技术设计HVDC保护装置,设计多端特高压直流线路故障条件的解决方案,采取清除和隔离直流线路故障的不同措施㊂参考文献[1]彭吕斌,何剑,谢开贵,等.特高压交流和直流输电系统可靠性与经济性比较[J].电网技术,2017 (4):1098-1105.[2]赵成勇,陈晓芳,曹春刚,等.模块化多电平换流器HVDC直流侧故障控制保护策略[J].电力系统自动化,2011(23):87-92.[3]张文亮,汤涌,曾南超.多端高压直流输电技术及应用前景[J].电网技术,2010(9):7-12.[4]刘强,杜忠明,佟明东,等.特高压多端直流技术的应用及前景分析[J].南方电网技术,2018(11): 15-20.[5]王海龙.多端直流输电系统仿真研究[D].保定:华北电力大学,2013.(编辑㊀王永超)Modeling and simulation ofʃ800kV multi terminal ultra high voltage DC systemYang Weiguo Zhou GangState Grid Shandong Electric Power Company Ultra High Voltage Company Jinan250000 ChinaAbstract The purpose of this study is to gain a deeper understanding of the operation of the MTDC system and develop a professional system required for designing reliable and stable system parameters.The research object is an ultra-high voltage direct current transmission system withʃ800kV 6000MW and a total transmission distance of1728km. The research method is to use simulation software to establish MTDC system construct a complete DC transmission system generate graphics and analyze transient simulation results.The experimental results show that under fault conditions when using circuit breakers to operate the MTDC system voltage dependent current order limiter VDCOL quickly reduces the peak value of DC current to the minimum.Key words MTDC ultra-high voltage transmission mathematics modeling transient simulation。
2021电网电力与能源题库
1、智能电网提出的背景?(1)电网是国家能源产业链的重要环节,是国家综合运输体系的重要组成部分。
(2)各行业对电力的依赖增强,对供电可靠性及电能质量的要求日益提高。
(3)世界各国都对电网的发展模式进行思考和探索,以期提高电网运行水平。
(4)提出电网应该具备:高效、清洁、安全、可靠、交互的特征。
2、国网公司电网智能化规划的指导思想是什么?指导思想:深入贯彻落实科学发展观,以国家能源战略为指导,以坚强网架及电网发展成果为基础,以先进适用技术为支撑,立足国情,统筹规划,实现电网的信息化、自动化和互动化,满足多元化电力服务需求,促进低碳经济发展,服务经济发展方式转变。
3、国网公司电网智能化规划的规划原则是什么?规划原则:符合国家能源战略和国家电网公司总体发展战略;遵循统筹兼顾、协调发展;坚持电网坚强与智能高度融合;坚持技术领先;坚持经济合理;坚持因地制宜。
4、什么是智能电网?我国坚强的智能电网的概念?智能电网的主要内涵式什么?智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。
国家电网公司提出的坚强智能电网概念:坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
智能电网主要内涵是:①坚强可靠:是指拥有坚强的网架、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应,从而实现资源的优化调配、减小大范围停电事故的发生概率。
在故障发生时,能够快速检测、定位和隔离故障,并指导作业人员快速确定停电原因恢复供电,缩短停电时间。
坚强可靠是中国坚强智能电网发展的物理基础;②经济高效:是指提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源的高效利用,是对中国坚强智能电网发展的基本要求;③清洁环保:在于促进可再生能源发展与利用,提高清洁电能在终端能源消费中的比重,降低能源消耗和污染物排放;是对中国坚强智能电网的基本诉求;④透明开放:意指为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台,提供高品质的附加增值服务,是中国坚强智能电网的基本理念;⑤友好互动:即灵活调整电网运行方式,友好兼容各类电源和用户的接入与退出,激励电源和用户主动参与电网调节,是中国坚强智能电网的主要运行特性。
800kv特高压直流输电换流阀关键技术及应用
800kv特高压直流输电换流阀关键技术及应用800kV特高压直流输电换流阀关键技术及应用包括以下几个方面:
1. 特高频PD信号传感技术:这种技术能够创新地实现特高频传感器展频的附加阻抗匹配网络、多层屏蔽谐振、非中心点馈电以及复合结构等关键技术。
这种技术在强电磁环境下可以采集微弱的PD信号,具有超宽频带特性,检测频带范围非常广,中心频率在500MHz至1GHz内可选,并可调节多频谐振点的相对位置以形成抑制窄带干扰频段的阻带。
2. 电磁兼容技术:这种技术主要应用于控制和消除电磁干扰,确保换流阀在复杂的电磁环境中稳定运行。
电磁兼容技术包括控制换流阀的电磁辐射、传导和敏感度,以及抑制电网过电压和雷电冲击等。
3. 阀冷却技术:这种技术主要应用于确保换流阀在高温环境下长期稳定运行。
阀冷却技术包括采用液冷和风冷等多种方式,对换流阀进行散热和降温,同时考虑环保和节能的要求。
4. 监控与保护技术:这种技术主要应用于实时监测换流阀的运行状态,预防潜在的故障。
监控与保护技术包括采用传感器、信号处理和模式识别等技术,对换流阀的电气和机械性能进行实时监测和预警,以及在必要时采取保护措施。
总之,800kV特高压直流输电换流阀关键技术及应用是多学科交叉的领域,涉及电气工程、机械工程、电子工程等多个学科。
这些技术的应用可以提高特高压直流输电的稳定性和可靠性,降低运行成本和维护成本,为电力行业的发展做出贡献。
(输电)金沙江一期送电华中、华东±800kV直流输电工程 向家坝~上海±800kV直流输电工程(调整)
40-S450C-P2201金沙江一期送电华中、华东±800kV直流输电工程向家坝~上海±800kV直流输电工程(调整)环境影响报告书(简本)建设单位:国家电网公司评价单位:中国电力工程顾问集团中南电力设计院国环评证甲字第2604号2007.08武汉目录1前言 (1)1.1环境影响评价的背景 (1)1.2工程概况 (1)1.3设计工作过程 (3)1.4环评工作过程 (3)2编制依据 (4)2.1项目的名称及基本构成 (4)2.2编制依据 (5)2.2.1采用规范的名称及标准号 (5)2.2.2采用评价技术导则的名称及标准号 (5)2.2.3项目立项文件及相关文件 (6)2.2.4技术及工程资料 (6)2.2.5任务依据 (6)2.3评价范围、评价标准及评价因子 (6)2.3.1评价范围 (6)2.3.2评价标准 (7)2.3.3评价因子 (9)2.4评价工作重点 (10)3工程概况及工程分析 (11)3.1工程特性 (11)3.2换流站工程概况 (12)3.2.1送端换流站 (12)3.2.2受端换流站 (14)3.3线路工程概况 (15)3.3.1线路路径选择的原则 (15)3.3.2推荐线路概况 (16)3.3.3主要交叉跨越 (22)3.3.4线路地形情况 (23)3.3.5线路通过的行政区 (24)3.3.6导线 (24)3.3.7塔杆规划 (26)3.3.8导线对地距离 (29)3.3.9线路走廊及民房拆迁 (30)3.3.10电力设施规划控制区 (31)3.4计划工期 (31)3.5环境影响因子分析 (31)3.5.1环境影响因子识别 (31)3.5.2换流站环境影响因子 (32)3.5.3输电线路环境影响因子 (34)3.6工程环保特点及主要的环保问题 (34)3.7换流站和直流线路路径选择合理性分析 (35)3.7.1与法规相容性分析 (35)3.7.2与规划相容性分析 (35)4主要环境影响预测及评价结论 (37)4.1电磁环境影响预测及评价 (37)4.1.1输电线路电磁环境影响预测及评价 (37)4.1.2换流站电磁环境影响预测及评价 (37)4.1.3接地极及接地极线路环境影响预测和评价 (38)4.2声环境影响预测和评价 (38)4.2.1输电线路声环境影响预测 (38)4.2.2换流站声环境影响预测 (39)4.3水环境影响预测和评价 (39)4.4生态环境影响预测和评价 (39)5污染防治措施 (40)5.1运行期污染防治措施 (40)5.1.1输电线路运行期污染防治措施 (40)5.1.2换流站污染防治措施 (41)5.2施工期的污染防治措施 (42)5.2.1施工方法中采取的污染防治措施 (42)5.2.2施工过程中的生态保护措施 (44)5.3污染防治措施技术论证 (45)6结论 (47)1前言1.1环境影响评价的背景2006年6月20日,国家环境保护总局以环审[2006]277号《关于金沙江一期送电华中、华东±800千伏直流输电工程及锦屏一、二级送电华东±800千伏直流输电工程锦屏~苏南±800千伏直流输电工程环境影响报告书的批复》,对国家电网公司报送的《金沙江一期送电华中、华东±800千伏直流输电工程向家坝~上海±800kV直流输电工程环境影响报告书》进行了批复。
±800kV直流架空输电线路运行规程(送审稿)
项目编号:SGKJ2007181±800kV 级直流输电设备检修技术的研究技术的研究项目分报告之一《±800kV 直流架空输电线路运行规程》国网运行有限公司二OO九年三月完成单位:湖北省电力公司超高压输变电公司工作人员:杜勇徐海宁吴向东龙飞沈晓龙石毅王国满李荣超报告编写:徐海宁王国满项目负责人:杜勇目录1、课题来源..................................................... 12、依托工程..................................................... 13、研究内容............................................................................................................ 14、主要结论.................................................... 25、成果应用............................................................................................................ 26、效益分析............................................................................................................ 27、附件±800kV 直流架空输电线路运行规程................................................ 2 Q/GDW XXX—XXXX1、课题来源向家坝-上海、锦屏-苏南±800 千伏特高压直流输电示范工程是世界直流输电技术发展的创新工程,是目前已建和在建的世界上电压等级最高、输电距离最远、容量最大的输电工程。
±800kV雁淮特高压直流输电能力分析研究
±800kV雁淮特高压直流输电能力分析研究张颖;郝捷;何彩红【摘要】随着火电机组和新能源发电机组的大规模投产,山西电网对晋电外送能力要求越来越高,建设特高压工程是提高电网输送能力、资源优化配置能力和抵御事故能力的最好举措.为深入研究±800 kV雁淮特高压直流的送电能力,分析了影响直流送电能力的制约因素,并详细仿真了在各种制约因素下雁淮特高压直流的不同送电能力,从而得出雁淮直流的最大送电能力.进一步研究了雁淮直流近区不同检修方式下雁淮直流送电能力,为山西电网的安全稳定运行提供理论基础和技术支撑.【期刊名称】《山西电力》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P68-72)【关键词】特高压直流;输电能力;山西电网【作者】张颖;郝捷;何彩红【作者单位】国网山西省电力公司电力科学研究院,山西太原030001;国网山西省电力公司电力科学研究院,山西太原030001;国网朔州供电公司,山西朔州036002【正文语种】中文【中图分类】TM7110 引言截至2018年底,全省总装机达到69 000 MW,负荷只有3 000 MW,电力大量盈余。
因此,全面建设特高压电网成为拓宽晋电外送通道的必由之路,也是山西省输煤输电并举战略的具体实践。
当前,山西电网通过1 000 kV长治—南阳特高压交流向华中送电,通过北岳、洪善交流特高压汇集电力向京津唐地区输送,通过±800 kV雁淮特高压直流向华中电网送电,已形成“三交一直”特高压混联送端电网。
特高压输电具有大容量、远距离、低损耗的优势,将加快实现山西电网“煤从空中走,电送全中国”的目标,实现山西省资源能源优势向经济优势转变[1-2]。
1 直流工程±800 kV雁淮特高压直流工程北起山西雁门关换流站,南至江苏淮安换流站,于2017年6月底投运,额定输送功率为8 000 MW,额定电压±800 kV,输电距离1 095 km[3-4]。
计及风电高频保护的送端电网多直流协同频率控制
计及风电高频保护的送端电网多直流协同频率控制游广增1,李华瑞2,李常刚2,刘超3,钱迎春1,李玲芳1(1. 云南电网有限责任公司,云南 昆明 650011;2. 山东大学 电气工程学院,山东 济南 250061;3. 中国电力科学研究院,北京 100192)摘 要:为解决中国能源与负荷逆向分布问题,大量高压直流输电工程正在建设或已经投运。
针对送端电网中可能发生的直流闭锁导致的高频事件,计及风电机组的高频保护约束,研究了进行多回直流协同控制从而抑制电网频率偏移的方法,提出了以各健全直流总功率调制量最小为目标的多直流协同频率控制模型,通过一阶差分近似求解系统最大频率偏移相对于各受控直流功率的灵敏度,优化求解多直流协同频率控制策略。
并进一步以某含高比例风电的送端电网为例,验证该方法在送端电网频率控制策略整定中的有效性。
关键词:风力发电;送端电网;频率控制;高压直流输电DOI :10.11930/j.issn.1004-9649.2019030300 引言中国能源与负荷中心逆向分布,大规模远距离直流输电集中馈入馈出,多条直流相继闭锁的故障概率增高,系统可能遭受严重功率扰动。
同时,大规模新能源发电,特别是风力发电等显著降低了系统惯性水平,进一步弱化了系统的调频能力,系统发生严重频率偏移的风险增高[1]。
电网频率控制措施主要有一次调频[2]、二次调频[3]、低频减载[4]和高频切机[5]等。
相较于传统调节方式,直流输电系统的控制调节能执行快速和多种方式调节,不仅能保证直流输电的各种输送方式,完善直流输电系统本身的运行特性,而且还可改善两端交流系统的运行性能[6-8]。
随着大量直流工程建设,利用直流调制参与调频,能够降低发电和负荷切除量,经济性高,得到了研究人员的广泛关注。
文献[9-12]提出了基于响应的直流附加频率控制方法,降低系统在直流闭锁后的频率偏移;文献[13]和[14]进一步探讨了多条直流协调控制系统频率的方法;文献[15]和[16]通过基于事件驱动的多直流控制,降低系统频率偏移。
±800kV特高压直流输电系统运行检修技术体系 杨少宾
±800kV特高压直流输电系统运行检修技术体系杨少宾摘要:随着高压直流输电技术的不断前进,±800kV特高压直流输电系统应该强化检修体系来服务特高压直流输电系统。
特高压的直流输电线路运行时间很短,应用的相关经验也应该逐渐的积累起来,如何能够更好的把目前已有的特高压直流输电线路应用和维护好,让其发挥最大的应用价值。
关键词:±800kV特高压;直流输电系统;运行检修特高压直流输电(UHVDC)是指±800kV(±750kV)及以上电压级别的直流输电及相关技术。
采用±800kV特高压直流输电,主要应该注意电网静态的功率平衡和动态功率的备用以及电压是否稳定问题。
一、特高压直流输电系统的故障分析±800kV特高压直流输电系统出现故障主要是线路引起的,因为各种线路闪络故障以及外界因素的干扰,都会对特高压直流输电系统造成很大的影响。
当出现故障时设备会停止运行,影响效率。
出现故障的主要原因其实就是硬件以及设计和材料的问题,还有辅助性设备材料的质量问题以及换流站设备中的不足缺失,这都是导致特高压直流输电系统出现故障的一些原因。
所以在设备的工作运行过程中,所运动设备的硬件与软件都应该有着严格的标准进行要求,选择好经过检测合格的设备运行,主要主机的问题以及系统循环等各方面是否有故障问题出现。
在±800kV特高压直流输电系统的检修技术管理中,管理者如果对此不重视,对检修维护系统的人员专业技术水平不加强,各位领导也不支持以及技术工作人员的专业技能和素质水平比较低,那么在对线路故障问题上就不能够进行很好的维修,由于检修人员专业的不足以及还不及时更新培训专业技术水平,那么电力系统的故障根本没有办法进行及时解决,反而会影响系统本身的运行,这样不仅给社会环境带来损伤也会给经济效益带来缺失。
二、特高压直流输电线路系统检修技术1阀组运行方式选择阀组采用旁路开关与旁路刀闸后,阀组运行方式有如下几种。
四川电网多送出直流输电系统交互影响分析
四川电网多送出直流输电系统交互影响分析陈虎;贺洋;张英敏;李兴源;王渝红;赵睿【摘要】Hydropower resources are abundant in Sichuan, which is the hydropower base of West to East Electricity Transmission Project. By 2012.there will be a world wide unique multi DC transmission system in Sichuan power grid, including ±800kV UHVDC transmission and ±500kV HVDC transmission. Complex interaction needs to be analyzed. The index parameters for multi-infeed HVDC systems have been analyzed. Also, this paper has further defined multi-send operating short circuit ratio (MOSCR) and reduced power influence factor (RPIF). Quantitative analysis of indexes mutual support of DC systems are used to analyze the interaction of multi-send HVDC systems of Sichuan power grid based on 2012 high water level peak load operation mode. The results show that the interaction of DC systems is medium and mutual support can improve the transient stability of sending end systems.%高压直流输电在我国西电东送的战略中作用重大,针对±800kV特高压直流和±500kv高压直流的多回直流外送输电系统复杂的交互影响,分析了多馈入直流量化指标,推广定义了多送出运行短路比(MOSCR)和折算功率影响因子(RPIF),最后利用量化分析指标和直流系统相互支援对2012年丰大运行方式的四川电网多送出直流系统进行交互影响分析,结果表明多送出直流系统交互影响合理,相互支援能提高送端系统暂态稳定性.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2011(023)004【总页数】6页(P21-26)【关键词】多送出直流;多馈入相互作用因子;多送出运行短路比;折算功率影响因子;交互影响【作者】陈虎;贺洋;张英敏;李兴源;王渝红;赵睿【作者单位】四川大学电气信息学院,成都610065;重庆市电力公司永川供电局,永川402160;四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TM715高压直流输电因为其在大容量、远距离输电的优势,在我国“西电东送”战略中发挥了重要作用。
±800kV直流架空输电线路运行规程(送审稿)
项目编号:SGKJ2007181±800kV 级直流输电设备检修技术的研究技术的研究项目分报告之一《±800kV 直流架空输电线路运行规程》国网运行有限公司二OO九年三月完成单位:湖北省电力公司超高压输变电公司工作人员:杜勇徐海宁吴向东龙飞沈晓龙石毅王国满李荣超报告编写:徐海宁王国满项目负责人:杜勇目录1、课题来源..................................................... 12、依托工程..................................................... 13、研究内容............................................................................................................ 14、主要结论.................................................... 25、成果应用............................................................................................................ 26、效益分析............................................................................................................ 27、附件±800kV 直流架空输电线路运行规程................................................ 2 Q/GDW XXX—XXXX1、课题来源向家坝-上海、锦屏-苏南±800 千伏特高压直流输电示范工程是世界直流输电技术发展的创新工程,是目前已建和在建的世界上电压等级最高、输电距离最远、容量最大的输电工程。
三大直流连续50天满功率平稳运行
三大直流连续50天满功率平稳运行
佚名
【期刊名称】《农村电气化》
【年(卷),期】2016(0)8
【摘要】截至8月18日,四川境内的±800 kV复奉、锦苏、宾金三大特高压直流输电线路已连续50天满功率平稳运行,输送功率分别为6400、7200、8000 MW,每日外送电量达519 GWh。
国网四川省电力公司提前采取措施,组织四川电力检修公司等13家单位对三大特高压直流输电通道和配套交流线路,开展全方位、全覆盖的集中排查和交叉隐患排查,消除输变电设备缺陷230余项。
【总页数】1页(P63-63)
【关键词】四川省电力公司;特高压直流;输电通道;满功率;四川电力;输变电设备;输送功率;巡线工;电网设备;交流线路
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
【相关文献】
1.核电厂满功率运行时只有一台凝结水泵运行的对策 [J], 温庆邦;朱立新;熊兴华
2.多端直流功率协调控制与多端直流运行方式转换的配合分析 [J], 侯谭松;瞿少君;贺强;田茂熙
3.5MW低功率堆72小时满功率运行试验 [J], 李茂元;普云德;梁光远;张克强;张勤;张良万
4.三大特高压直流迎峰度夏期间满功率运行 [J], 本刊讯
5.三大直流连续50天满功率平稳运行 [J],
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±800KV特高压直流输电线路的电位转移电流特性研究
±800KV 特高压直流输电线路的电位转移电流特性研究摘要:电位转移是带电作业的重要环节,它是指作业人员通过导电手套或其他工具在距离带电体一定距离时迅速进入或者退出等电位的过程。
电位转移过程中,由于人与导线间的电场畸变,空气间隙会出现放电现象,形成的脉冲电流和暂态能量非常高,若防护不当会影响作业人员的安全作业。
为有效保障带电作业人员的人身安全,在进行带电作业安全防护时,电位转移特性分析是需要考虑的重要内容。
关键词:±800kV;带电作业;电位转移;流体力学模型;电场计算引言随着目前我国经济不断的提高,人们对电力的需求也日益增长,而采用±800kV特高压直流输电方式可提高线路走廊的单位面积的输送容量,减少了线路走廊及综合造价的需求。
±800kV特高压直流输电线路是一种新型电压等级的输电线路,其导线的布置、绝缘子的配置以及杆塔的结构都是具有比较新型的特点的,而这些新型特点的问题就会给线路的运行维护及带电作业上带来了极大的困难,运维部门需要针对±800kV特高压直流的输电线路相关的塔型及结构特点,对±800kV特高压直流输电线路的带电作业的最小安全距离和带电组合的间隙进行分析,并且为线路杆塔的设计技术提供了相应的参数以及直流输电线路建成以后带电作业的技术方面的相关依据,通过理论分析和现场测量±800kV特高压直流输电线路带电作业的空间离子流、合场及电位转移的脉冲电流,并以此为基础分析建立了±800kV特高压的直流输电线路关于带电作业的安全与防护的措施。
1物理仿真模型1.1可行性分析由于人与导线间的电场产生畸变,当电位转移距离较小时,作业人员导电手套或者手持的电位转移棒尖端处会出现放电现象,并在极短时间内由流注放电发展为电弧放电。
这一过程产生的暂态能量会威胁作业人员的人身安全。
带电作业人员在距离导线0.5m左右处进行电位转移时都会发生放电现象。
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第35卷第5期电网技术V ol. 35 No. 5 2011年5月Power System Technology May 2011 文章编号:1000-3673(2011)05-0052-07 中图分类号:TM 72 文献标志码:A 学科代码:470·4051四川多回±800kV直流外送系统直流有功功率协调控制黄震1,郑超2,庞晓艳3,李旻3,吴广宁1(1.西南交通大学电气工程学院,四川省成都市 610031;2.中国电力科学研究院,北京市海淀区 100192;3.四川省电力公司,四川省成都市 610041)Coordination Control of DC Active Power for Multi-circuit ±800kV DCPower Delivery System in Sichuan UHVAC/UHVDC Hybrid Power Grid HUANG Zhen1, ZHENG Chao2, PANG Xiaoyan3, LI Min3,WU Guangning1(1. School of Electrical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan Province, China;2. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China;3. Sichuan Electric Power Corporation, Chengdu 610041, Sichuan Province, China)ABSTRACT: After the building up of the first stage of Jinshajiang project and 1000kV AC transmission system, a UHV AC/UHVDC hybrid power grid in Sichuan province, which consists of 1000kV AC transmission system and ±800kV transmission system, will be formed, it makes the structure of power network more complex and the pressure on secure and stable operation of Sichuan power grid will be further increased. In allusion to the features of Sichuan UHV AC/UHVDC hybrid power grid the DC active power coordination control is chosen as the technological measure to raise the security and stability level of Sichuan UHV AC/ UHVDC hybrid power grid. The selection principle of input signals for DC auxiliary controller in AC/DC coordination control is put forward, and the influences of coordination control of multi-circuit UHVDC power transmission on system stability of Sichuan power grid under summer flood operation mode in 2012 is assessed. Assessment results show that when faults occur in UHV AC transmission line, by means of fast regulation the UHVDC transmission can take on the task to deliver partial or whole power originally transmitted by UHV AC transmission system.KEY WORDS: ultra HVDC; coordinated control; AC/DC hybrid transmission system; power system stability; frequency deviation摘要:金沙江1期工程和特高压交流输电系统建成后,四川将形成特高压交直流混联系统。
电网结构更加复杂,电网安全稳定运行的压力进一步增大。
针对四川交直流混联电网的特点,选择直流功率协调控制作为提升四川电网安全稳定水平的技术措施。
提出了交直流协调控制中直流附加控制器输入信号的选取原则,评估了多回特高压直流有功协调控制对2012年四川电网丰大极限方式下系统稳定性的影响。
结果表明:当交流线路出现故障时,通过直流有功功率的快速调节,承担原有交流线路输送的部分或全部功率,可以提高系统抵御严重故障的能力。
关键词:特高压直流;协调控制;交直流混联电网;系统稳定性;频率偏差0 引言四川金沙江、雅砻江流域水力资源丰富,将陆续建成投运向家坝、溪洛渡、锦屏等巨型电站。
同时为促进“西电东送”战略实施,实现跨大区资源优化配置,四川已建和待建向家坝—上海、锦屏—苏州、溪洛渡—浙江等多回±800kV特高压直流输电线路,将电能送往华东和华中的负荷中心,缓解我国能源和负荷中心分布不平衡的矛盾。
“十二五”初期,向家坝—上海、锦屏—苏州2回±800kV特高压直流以及1000kV特高压交流输电通道建成后,四川将形成特高压交直流混联系统,电网结构将更加复杂[1-4],保障电网安全稳定运行的压力进一步增大。
但另一方面,多回特高压交直流的并联运行,为利用直流系统快速调节能力,改善电网暂态和动态稳定特性,提升电网抵御严重故障冲击能力提供了必要的电网条件[5-8]。
目前关于交直流协调控制已开展过一些相关研究[9-13],主要包括:1)线性优化技术。
利用线性优化控制技术设计调制控制器,改善互联交直流系统的动态性能;2)鲁棒协调控制。
采用非线性递第35卷 第5期 电 网 技 术 53推法,推导交直流系统的非线性鲁棒自适应分散协调控制策略,并设计直流附加功率控制器;3)模糊控制。
利用其良好的非线性逼近能力和对参数的自适应能力设计直流控制器。
虽然各种交直流协调控制方法不同,但都是通过改进直流附加控制器提高系统的可靠性。
随着特高压交直流电网的发展,有些问题仍有待深入研究,如多回特高压直流线路对送端系统稳定性影响,以及交直流混合系统中附加控制器相互协调等[14-18]。
本文针对四川交直流电网外送落点分散、外送通道类型多样、电压等级多、存在潮流双向传输的可能性等特点,选择直流有功协调控制方式,并依据交流线路功率变化制定交直流协调控制器的传递函数。
最后利用直流线路备用容量或短时过负荷能力,分析多回直流功率协调控制对2012年丰大极限方式四川电网稳定性的影响,以及交直流混合送出系统抵御严重故障冲击的能力。
1 直流功率调制1.1 交流系统受到小扰动后的静态稳定性直流功率调制的原理可用发电机转子运动方程来说明,当等值发电机的输入机械功率和它的电磁功率不平衡时,等值发电机转子运动方程为21212012d d d d M D P P t t δδ+=− (1)式中:M 为等值发电机的惯性时间常数;D 为等值发电机的阻尼系数;P 0为等值发电机的输入机械功率;P 1为等值发电机的电磁功率;δ12为等值发电机内电势E 1和无穷大母线U 2间的相角差。
当交流系统受到小扰动时,可认为等值发电机的输入机械功率不变,将其转子微分方程线性化,得到小扰动方程为2121212d d +0d d M D P t t δδ∆∆+∆= (2)式中:∆δ12为δ12的变化量;∆P 1为等值发电机的电磁功率变化量。
为更好地说明直流输电系统调节作用,忽略等值发电机励磁调节设备的作用。
若直流功率P d 按δ12的偏差及其导数调节,则系统小扰动方程为 2121212112212d d d ()+()0d d d P MD K K t tδδδδ∆∆+++∆= (3) 式中:(D +K 2)为有直流功率调节时系统的阻尼系数;(d P 1/d δ12+K 1)为等效同步功率系数;K 1和K 2分别为P 1对调节信号的增益;d P 1/d δ12为发电机无自动励磁调节时的同步功率系数。
有直流功率调节时,系统稳定条件为21112()0d ()0d D K P K δ+>⎧⎪⎨+>⎪⎩ (4) 无直流功率调节时,系统小扰动方程为 21212112212d d d +0d d d PM D t tδδδδ∆∆+∆= (5) 系统稳定条件为112d /d 0D P δ>⎧⎨>⎩ (6) 若d P 1/d δ12<0时,系统非同期失稳;若D <0且d P 1/d δ12>0时,则系统振荡失稳。
对比系统稳定条件(4)(6)可知:P d 按d δ12的偏差调节可提高等效的同步功率系数,按d δ12的导数调节能加强系统振荡的阻尼。
适当选择K 1和K 2,可保证系统的稳定极限角大于90°,所以直流功率调制能有效地提高交流系统的稳定性。
1.2 交流系统受到大扰动后的暂态稳定性如图1所示,等值发电机的电磁功率为21d1212sin E U P P X δ′′≈+′ (7) 式中:E ′是系统受大扰动后等值发电机的内电势;12X ′和12δ′是E ′和U 2间的转移电抗和相角差。
忽略阻尼绕组的影响,大扰动后等值发电机转子运动方程为212012d d M P P t δ′=− (8) 由式(7)(8)得2122120d 212d sin d E U M P P X t δδ′′′+=−′ (9) 调节直流功率可等效为调节发电机的原动机输入功率,大扰动下的暂态过程可用等面积原理来说明,如图1所示。
由图1可知,发生短路故障后,可采用直流输电系统进行电气制动,但应注意直流功率调制中调节量与调节时间的配合,P d 太小时,加速面积仍将大于减速面积,系统在第1摇摆周期内失稳;P d 过大时,会出现减速面积大于加速面积的过制动。