电力系统自动化三亚学术研讨会

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2009太阳能热发电技术三亚国际论坛简报

2009太阳能热发电技术三亚国际论坛简报由中国可再生能源学会、中国工程热物理学会主办，中国科学院电工研究所、中国科学院太阳能热利用及光伏系统重点实验室承办的“2009太阳能热发电技术三亚国际论坛”，于2009年8月11日-13日在海南省三亚市阳光大酒店隆重召开。

本届论坛主席由中国工程热物理学会理事长、中国科学院院士、中国科学院工程热物理研究所徐建中研究员担任。

中国科学院太阳能热利用及光伏系统重点实验室主任、科技部863太阳能热发电项目总体组组长王志峰博士主持8 月11 日上午的论坛开幕式。

海南省政府副省长李国梁，徐建中院士，国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰，国家自然科学基金委工程材料学部主任、中国科学院院士周孝信，中国证券协会副主席兰荣，三亚市人民政府副市长李柏青，美国能源部太阳能办公室计划处处长Thomas Rueckert博士等国内外官员和专家在开幕式上致辞。

出席本届论坛的领导和专家还有：科技部基础研究中心闫金定博士，科技部973计划咨询专家陈霖新研究员，北京工业大学马重芳教授，科技部973太阳能热发电项目首席科学家黄湘研究员，海南省政府副省长秘书江雪岩，海南省发改委副巡视员云汉屏，海南省科技厅副厅长黄学仁，中国可再生能源学会秘书长李宝山，海南省可再生能源学会秘书长范益民等。

本届论坛的参会代表包括有来自中国、西班牙、美国、德国、韩国、意大利等国家的230 多位政府官员、专家学者、企业家和投资商。

开幕式当天上午的院士专家主题报告会由周孝信院士主持。

徐建中院士，Thomas Rueckert博士，黄湘研究员以及国际能源署（IEA）太阳能热发电和热化学部(SolarPACES)秘书长Christoph Richter博士在论坛开幕式分别作了主题报告发言。

会议发言采用了主题发言与自由发言结合，中外代表交叉发言等多种形式。

在随后几天的分会报告中，与会的诸多国内外专家、学者、企业家围绕以下主题进行了重点讨论，部分发言代表的观点总结如下：一、太阳能热发电技术商业化面临的重大科学技术问题徐建中院士（中国科学院工程热物理研究所）中国能源供需之间的尖锐矛盾至少一直要持续到实现中等发达国家的2050年；以煤炭为主的化石能源结构，造成严重的环境污染，特别是温室气体导致全球气候变暖，对人类的未来构成严重威胁。

三亚无功补偿

三亚电网无功补偿方式的探讨王建东1，李嗣明1，何婧1，骆云峰2，王磊3(1．海南电网三亚供电公司，海南三亚 572000；2．广东电网惠州供电局，广东惠州 516001； 3．广东电网广州供电局，广州 510620）摘要：本文从无功管理的角度，从降低网损入手，针对三亚电网的现状，提出了改善三亚电网电压质量的无功补偿方法，有利于进一步提高三亚电网的经济效益和社会效益。

关键词：无功补偿无功管理网络损耗经济分析0 引言三亚是全国最南端的地级市，位于海南省的南部，工业较为落后，以旅游业为主，人口居住分散。

目前，三亚电网形成了以220kV 为龙头，110kV 为骨架，35kV 、10kV 为基础的辐射状电力网络，范围为乐东县、陵水县、保亭县、五指山市及三亚市。

除了三亚市内的变电站设备较为先进外，其他县市电网设备陈旧，变电所和配电线路数量少，乡、镇、村分布比较分散，负荷分布极不均匀；送、配电电网布局不完全合理，部分高压配电线路供电半径超过规程的要求；无功供需不平衡等多方面原因，导致电网实际运行电压偏移过大，不能满足电压质量的要求。

本文从该网的实际运行情况出发，阐明了对该网的无功管理、补偿以及补偿后的经济效益。

1 无功补偿的理论分析众所周知，近年来由于电网容量的增加，对电网无功要求也与日增加；无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电压质量、降低网损以及安全、经济运行不可缺少的部分。

因此，解决好网络无功补偿问题，应包括如下两个方面：(1) 确定补偿容量和补偿方式；(2) 对无功补偿容量进行布点分配。

1. 1 按年支出费用最小确定无功补偿容量若设备投资的回收率为K ε％，则年支出费用可用下式表示：Z=F+K ε+ K C Q C (1)其中F=ΔA β+ K a K C Q C式中：F 为年运行费用（元）；K C 为装设单位补偿容量的综合投资（元/kvar ）；Q C 为无功补偿容量(kvar)；A ∆为年电能损耗（kW.h ）；a K 为补偿设备的维护费用百分数。

计及电压稳定的最优潮流二阶锥规划方法

计及电压稳定的最优潮流二阶锥规划方法李海英;薛琢成;张巍【摘要】为平衡系统的安全性与经济性,本文采用电压稳定裕度指标,建立计及电压稳定约束的最优潮流模型.同时增加一组临界状态下的静态安全约束,通过最优潮流模型求得电压稳定裕度中的临界参数.所建模型是多维非线性规划问题,利用二阶锥松弛方法,将其转化为二阶锥规划模型,求得全局最优解.在IEEE9节点和IEEE30节点系统中测试表明,提出的方法能够量化不同稳定裕度对发电成本及节点电压的影响,同时为无功补偿装置的安装提供指导.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2018(030)012【总页数】7页(P33-39)【关键词】电力系统;电压稳定;最优潮流;二阶锥规划【作者】李海英;薛琢成;张巍【作者单位】上海理工大学电气工程系,上海 200093;上海理工大学电气工程系,上海 200093;上海理工大学电气工程系,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】TM712传统最优潮流模型通常假设传输容量裕度足够大。

但在电力市场环境下，系统负荷水平和供电比重不断增加，负荷高峰时期传输容量可能接近稳定极限，在没有更多无功及时补充的情况下，将电压稳定纳入模型值得深入探讨[1]。

电压稳定是电力系统规划与运行考虑的重要因素之一，电压稳定问题相比于功角、频率稳定问题，具有突发性和隐蔽性，长期被忽略。

近年来世界各地发生的大规模停电事件，如土耳其“3.31”大停电事故及印度“7.30”、“7.31”大停电事故[2-3]，使电压稳定问题逐渐受到关注。

电压稳定的最优潮流问题，现阶段研究主要集中在指标和算法改进两方面。

电压稳定L指标由于具有确定的上下限，通过计算系统中L指标的最大值可以判断电压稳定程度，在电压稳定分析中应用最广泛。

文献[4]利用L指标建立电压稳定最优潮流模型，对系统安全性和经济性做出分析。

文献[5]对L指标做出改进，将一个非凸问题转化为拟凸问题，得到更为精确的潮流解。

基于本地测量的高比例新能源电力系统不平衡功率估算与附加功率控制策略

㊀㊀㊀㊀收稿日期:2021-04-16;修回日期:2021-07-16基金项目:国网山西省电力公司电力科学研究院科技项目(S G T Y H T /19-J S -215);国家自然科学基金青年科学基金(51807150)通信作者:李佳朋(1994-),男,博士研究生,主要从事新能源电力系统保护与控制研究;E -m a i l :n y j p1994@163.c o m 第37卷第3期电力科学与技术学报V o l .37N o .32022年5月J O U R N A LO FE I E C T R I CP O W E RS C I E N C EA N DT E C H N O L O G YM a y 2022㊀基于本地测量的高比例新能源电力系统不平衡功率估算与附加功率控制策略张军六1,李佳朋2,3,唐㊀震1,陈秋逸2,郝丽花1,李宇骏2,3,许㊀昭3(1.国网山西省电力公司电力科学研究院,山西太原030001;2.西安交通大学电气工程学院,陕西西安710049;3.香港理工大学电气工程学院,香港999077)摘㊀要:随着新能源渗透率不断地提高,电力系统惯量水平逐步下降,导致频率稳定问题愈加突出㊂提出一种提升新能源电力系统频率稳定性的控制策略,通过检测系统惯量中心频率变化率与系统等值惯量水平估算频率事件发生时系统的不平衡功率,并调整换流器功率参考值,为系统提供惯量支撑㊂所提的不平衡功率估算方法包括系统惯量中心频率变化率检测和系统等值惯量计算2部分:考虑到系统惯量中心频率曲线经过本地测量频率曲线二阶导数零点,系统惯量中心频率曲线可由二阶导数零点连接得到的分段线性曲线近似;系统等值惯量计及了系统中非同步元件的有效惯量,可通过统计系统同步惯量㊁发电机功率变化与不平衡功率总额获得㊂提出了按照新能源装机容量占比补偿不平衡功率的附加控制方法,在频率事件发生时快速调整新能源接入换流站的功率参考值,以抑制系统频率波动㊂P S C A D /E M T D C 仿真验证了所提附加控制策略的有效性㊂关㊀键㊀词:新能源接入;惯量响应;附加功率控制;频率稳定D O I :10.19781/j .i s s n .1673-9140.2022.03.006㊀㊀中图分类号:TM 732㊀㊀文章编号:1673-9140(2022)03-0050-11L o c a lm e a s u r e m e n t b a s e du n b a l a n c e d a c t i v e p o w e r e s t i m a t i o na n d s u p p l e m e n t a r ypo w e r m o d u l a t i o n f o r p o w e r s y s t e m sw i t hh i g h p r o p o r t i o n s o f r e n e w a b l e e n e r g yZ H A N GJ u n l i u 1,L I J i a p e n g 2,3,T A N GZ h e n 1,C H E N Q i u yi 2,H A O L i h u a 1,L IY u ju n 2,X UZ h a o 3(1.E l e c t r i cP o w e r S c i e n c eR e s e a r c h I n s t i t u t e ,S t a t eG r i dS h a n x i E l e c t r i cP o w e rC o m p a n y ,T a i yu a n030001,C h i n a ;2.S c h o o l o fE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,X i a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,X i a n710049,C h i n a ;3.D e pa r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,T h eH o n g K o n g P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y ,H o n g K o n g 999077,C h i n a )A b s t r a c t :W i t h t h e i n c r e a s i n g l y h i g h p e n e t r a t i o no f r e n e w a b l ee n e r g y i n t ot h e p o w e r s y s t e m ,t h e i n e r t i a l e v e l o f t h e p o w e r s y s t e mi s g r a d u a l l y d e c r e a s i n g ,a n d t h e f r e q u e n c y s t a b i l i t y i s s u e h a s b e c o m em o r e p r o m i n e n t t h a n e v e r b e f o r e .T h i s p a p e r p r o p o s e s a s u p p l e m e n t a r y c o n t r o l s t r a t e g y t o i m p r o v e t h e f r e q u e n c y s t a b i l i t y o f t h e r e n e w a b l e e n e r g yi n t e -g r a t e d p o w e r s y s t e m ,w h i c h e s t i m a t e s t h e u n b a l a n c e d p o w e r o f t h e s y s t e mb y d e t e c t i n g t h e r a t e o f c h a n g e o f f r e qu e n -Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第37卷第3期张军六,等:基于本地测量的高比例新能源电力系统不平衡功率估算与附加功率控制策略c y i n t h e c e n t e r o f s y s t e mi n e r t i a(C O I)a sw e l l a s t h ee q u i v a l e n t i n e r t i a l e v e l o f t h es y s t e m,a n dad j u s t s t he r ef e r-e n c e d p o w e r o f t h e c o n v e r t e r t o p r o v i d e i n e r t i a s u p p o r t f o r a cg r i d s.Th e p r o p o s e d u n b a l a n c e d p o w e r e s ti m a t i n g m e t h-o d i n c l u d e s t w o p a r t s:r a t e o f c h a n g eo fC O I f r e q u e n c y d e t e c t i o na n ds y s t e me q u i v a l e n t i n e r t i ac a l c u l a t i o n.S i n c e t h e C O I f r e q u e n c y c u r v e p a s s e st h r o u g ht h ez e r o p o i n t so ft h es e c o n dd e r i v a t i v eo ft h el o c a l m e a s u r e m e n tf r e q u e n c y c u r v e,t h eC O I f r e q u e n c y c u r v e c a nb e a p p r o x i m a t e db y t h e p i e c e w i s e l i n e a r c u r v e c o n n e c t e db y t h e s e c o n dd e r i v a t i v e z e r o p o i n t s.T h e s y s t e me q u i v a l e n t i n e r t i a c o n s i d e r i n g t h e e f f e c t i v e i n e r t i a o f t h e n o n-s y n c h r o n i z e d c o m p o n e n t s i n t h e s y s t e mc a nb e o b t a i n e db y c o u n t i n g t h e s y n c h r o n o u s i n e r t i a o f t h e s y s t e m,c h a n g e o f a c t i v e p o w e r o f g e n e r a t o r s,a n d t h e t o t a l u n b a l a n c e d p o w e r.S u b s e q u e n t l y,a na d d i t i o n a l c o n t r o lm e t h o di s p r o p o s e dt oc o m p e n s a t ef o ru n b a l a n c e d p o w e r b a s e do n t h e p r o p o r t i o no f t h e c a p a c i t i e so f r e n e w a b l e e n e r g i e s.T h e r e f e r e n c e d p o w e r v a l u eo f t h e r e n e w a b l e e n e r g y s t a t i o n w i l lb e q u i c k l y a dj u s t e dt os u p p r e s ss y s t e mf r e q u e n c y f l u c t u a t i o n s w h e naf r e q u e n c y e v e n to c c u r s. P S C A D/E M T D Cs i m u l a t i o nv e r i f i e s t h e e f f e c t i v e n e s s o f t h e p r o p o s e da d d i t i o n a l c o n t r o l s t r a t e g y.K e y w o r d s:r e n e w a b l e e n e r g y i n t e g r a t i o n;i n e r t i a r e s p o n s e;s u p p l e m e n t a r yp o w e rm o d u l a t i o n;f r e q u e n c y s t a b i l i t y㊀㊀近年来,新能源发电以其清洁㊁可再生等优势得到了大力发展,新能源占比日益提高[1-4]㊂截至2019年底,中国风电和光伏发电累计装机分别达到2.1亿千瓦和2.04亿千瓦,新能源装机并网容量居世界首位,部分地区新能源出力占比已逾50%[5]㊂然而,电力电子换流器型电源与系统频率间缺乏耦合,难以在系统受扰后为其提供功率支撑㊂随着传统同步电源被换流器型电源逐步替代,电力系统惯量水平日益下降,系统动态过程中频率变化快,容易超出规定频率波动范围[6-7]㊂因此,高比例新能源电力系统具有低惯量特点,如何保证该系统的频率稳定成为挑战㊂电力电子换流器控制具有灵活性高㊁响应速度快等特点,通过改变换流器的控制特性可以改善低惯量新能源电力系统的频率响应㊂附加控制的核心在于从交流系统提取相应的扰动信号(系统频率㊁阻尼相关信号等)作为控制器的输入,通过设计合理的控制律,将扰动信息加到换流器功率调制端口,从而改变端口传输功率,达到改善交流系统暂态稳定㊁抑制系统振荡㊁提供紧急功率支援的目的㊂通常而言,提升系统频率稳定的换流器控制可以大体上分为下垂控制与虚拟同步控制㊂下垂控制使换流器传输功率响应交流系统频率扰动,在频率突变时向交流系统提供功率支撑,从而抑制频率偏移㊂此外,通过改变下垂系数可以方便地改变功率分配,故下垂控制在多端系统中具有发展优势[8-11]㊂文献[8]通过施加电压频率下垂控制,使直流系统传输功率可以响应交流系统的频率变化,利用多端直流系统实现了异步电网间的功率互济;文献[9]进一步考虑了直流系统中多端口间功率控制的耦合特性,并通过设计解耦控制算法实现了各端口功率的独立调制㊂尽管下垂控制结构简单㊁易于实施,但其仅在系统频率偏移较大时才能提供较强的功率支撑,动态特性有待提高㊂为了克服这一缺点,国内外学者对虚拟同步控制进行了大量研究[12-16]㊂虚拟同步控制通过设计控制方程使换流器模拟同步发电机的机电动态过程,从而给交流系统提供虚拟惯量与虚拟阻尼支撑㊂文献[12]对双馈风电机组利用风轮旋转动能参与调频的能力进行量化,通过施加虚拟惯量调频控制环改变风电机组的电磁转矩,实现风轮储能的快速吞吐;文献[13]考虑直驱风机背靠背直流母线侧配置的储能,利用风轮机械动能实现了虚拟惯量支撑;文献[14]讨论了虚拟惯量控制中频率微分信号获取慢㊁易引起谐波放大的问题,并提出了基于级联二阶广义积分器锁频环评估频率信号的虚拟惯量控制策略;文献[15]研究了虚拟惯量与虚拟阻尼对微电网频率稳定的影响,提出了微电网虚拟惯量与虚拟阻尼参数优化设计方法㊂然而,虚拟同步控制继承了同步发电机的机电暂态特性,如何匹配虚拟惯量与虚拟阻尼等控制参数以抑制系统的机电振荡成为难点㊂此外,多个虚拟同步机接入后,电网的动态特性愈加复杂,机组间存在耦合与相互激励,不利于虚拟同步控制的分析与设计㊂此外,以上频率控制器的设计都基于暂态频率的变化,无法利用换流器的快速功率调制,导致在扰动初期,频率变化迅速,频率偏移较大,暂态频率稳定性问题无法得到较好地解决㊂为解决上述问题,本文基于附加功率控制框架15Copyright©博看网. All Rights Reserved.电㊀㊀力㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀与㊀㊀技㊀㊀术㊀㊀学㊀㊀报2022年5月提出了适用于高比例新能源电力系统的频率稳定提升控制方法㊂如何快速估算系统的不平衡功率,从而给定补偿功率的目标值,是附加功率控制的核心㊂为快速估算事故发生时系统的不平衡功率,可以通过系统惯量中心频率变化率与系统等值惯量计算获得㊂具体而言,为了避免通讯延时,本文采用本地频率曲线二阶导数零点连接得到的分段线性曲线近似估算系统惯量中心频率的变化㊂而系统等值惯量的评估则基于同步惯量与系统功率变化间的数学关系,通过历史事故分析间接获得㊂确定系统不平衡功率后,新能源机组与同步机组出力按照其各自占比进行分配,附加控制快速调节新能源接入换流站的功率指令进行功率补偿㊂本文的主要贡献可以体现在以下方面㊂首先,针对现有系统惯量中心频率计算方法依赖于通讯㊁难以满足快速频率控制要求的问题,提出了基于本地频率曲线二阶导数零点检测的系统惯量中心频率估算方法,从而无需通讯就可以估算出系统惯量中心频率㊂其次,针对已有系统惯量水平计算方法中缺乏考虑负荷及电力电子设备对惯量的贡献的问题,提出了利用系统同步惯量与事后统计信息的系统惯量估算方法,可以更好地应用于高比例新能源电力系统㊂最后,通过系统惯量中心频率变化与系统惯量估算系统受扰时的功率缺额,并设计了相应的附加功率控制,从而为高比例新能源电力系统提供惯量支撑㊂本文对附加功率控制的改进主要体现在由频率-功率控制特性转变为直接基于系统不平衡功率估算进行补偿,且所提方法原理简单,实施不依赖于通讯,对高比例新能源电力系统具有较好的适应性㊂数值仿真将所提控制与传统下垂控制进行对比分析,验证了所提策略可以快速响应频率扰动,更好地抑制系统频率跌落或突增㊂1㊀无需通讯的系统惯量中心频率估算方法㊀㊀事故发生时系统的不平衡功率是未知的,为了在系统惯量响应阶段估算出系统的不平衡功率,本文通过系统频率变化率与系统惯量对其作间接估算,主要介绍了所提系统频率变化率估算方法的基本原理㊂当系统经受干扰后,同步发电机间存在相互摇摆,因此电力系统中在多个频率振荡㊂为了便于描述多机系统的频率响应过程,常在惯量中心(c e n t e r o f i n e r t i a,C O I)坐标下对系统进行建模分析[17]㊂系统C O I频率可由如下方程获得:f C O I=ðN i=1H i f iðN i=1H i(1)式中㊀N为系统内发电机数量;H i㊁f i分别为第i 台发电机的惯量常数和频率㊂由式(1)可知,计算系统C O I频率需要获取系统内每台发电机的频率,故C O I频率的测量依赖于广域测量系统(w i d e-a r e a m e a s u r e m e n t s y s t e m,WAM S)㊂对于输电网络,系统级通信的时间一般为分钟级㊂而本文所研究的快速功率调制需要在事故发生的1s内完成不平衡功率的估算㊂在这个时间尺度内,将各结点测量数据上送给调度中心计算系统C O I频率,并将指令返回给本地,是不切合实际的㊂因此,需要探索仅基于本地测量的C O I频率估算方法,以解决传统惯量中心频率计算方法无法满足功率调制快速性要求的矛盾㊂本文基于发电机频率响应曲线的特性,提出了一种无需通讯的系统C O I频率估算方法,具体说明如下㊂图1为经典的两区域系统,两区域分别用2台同步发电机表示,记为S G1与S G2,其电压与功角分别用U1㊁U2与δ1㊁δ2表示,R㊁X分别为联络线图1㊀典型两机系统F i g u r e1㊀t y p i c a l t w o-s o u r c e s y s t e m系统经受干扰后,2台发电机的转子运动可描述为2H1d f1d t=P m1-P e12H2d f2d t=P m2-P e2ìîí(2)式中㊀H1㊁H2分别为S G1㊁S G2的惯量常数;f1㊁f2分别为S G1㊁S G2的频率;P m1㊁P m2分别为S G1㊁25Copyright©博看网. All Rights Reserved.第37卷第3期张军六,等:基于本地测量的高比例新能源电力系统不平衡功率估算与附加功率控制策略S G 2的机械功率;P e 1㊁P e 2分别为S G 1㊁S G 2的电磁功率㊂同时,结合网络方程可以计算出2台发电机的电磁功率变化量为P e 1=R U 21-R U 1U 2c o s δ12+X U 1U 2s i n δ12R 2+X2P e 2=R U 22-R U 1U 2c o s δ12-X U 1U 2s i n δ12R 2+X 2ìîí(3)式中㊀δ12为2台发电机转子的功角差,δ12=δ1-δ2㊂在惯量响应阶段,可认为原动机出力不发生变化㊂式(2)中的2个等式分别对时间t 求导,可得:2H 1d 2f 1d t 2=-d P e 1d t 2H 2d 2f 2d t 2=-d P e 2d t ìîí(4)㊀㊀结合式(3)与式(4),并忽略功率扰动时交流系统结点电压的微小变化,有2H 1d2f 1d t2=-R U 1U 2s i n δ12+X U 1U 2c o s δ12R 2+X2f 122H 2d2f 2d t2=-R U 1U 2s i n δ12-X U 1U 2c o s δ12R 2+X 2f 12ìîí(5)式中㊀f 12为2台发电机的频率差,f 12=f 1-f 2㊂令式(5)中2个等式的左边分别为零,可得f 12=0,也即此时系统内发电机频率相等㊂结合式(1)与式(5),有d 2f 1d t 2=0o r d2f 2d t2=0⇔f 1=f 2=f C O I (6)㊀㊀式(6)说明,当发电机频率对时间的二阶导数为零时,系统内所有发电机频率相等,且此时发电机频率曲线与系统C O I 频率曲线重合㊂简言之,系统C O I 频率必过任意发电机频率曲线二阶导数零点㊂对于一般的多机系统,可以用两群系统进行等值[18],从而将上述证明推广到更一般的系统中㊂在频率暂态过程中,本地频率围绕系统惯量中心频率小幅波动,并最终在系统内所有发电机频率趋于一致时收敛于系统惯量中心频率曲线[19]㊂大量仿真分析表明,当本地频率曲线呈凹性时,本地频率曲线基本位于系统惯量中心曲线上方;而当本地频率曲线呈凸性时,本地频率曲线基本上位于系统惯量中心曲线下方㊂因此,在本地频率曲线的拐点处,本地频率曲线应与系统惯量中心频率曲线非常接近㊂这是由于发电机间转子摇摆的振荡模态可以用衰减正弦函数表示,当发电机频率二阶导数为零时,发电机频率近似与其机间振荡的摇摆中心频率(系统惯量中心频率)一致㊂利用这一性质,将本地测量频率曲线二阶导数零点依次连接,得到的分段线性曲线可以近似代替系统C O I 频率曲线,从而避免了获取C O I 频率时对通讯的依赖㊂两区域系统受扰后的频率响应如图2所示㊂其中,红色的点线由S G 1频率曲线获得,每个点即S G 1频率曲线的二阶导数零点㊂由图2可知,频率暂态过程中,发电机S G 1的频率曲线围绕系统CO I 频率振荡,而本文所提的分段线性近似曲线与C O I 频率曲线几乎完全重合,从而验证了该方法的有效性㊂频率/p .u .1.0000.9990.9980.9970.9960.995时间/s图2㊀两机系统受扰后的频率响应F i gu r e 2㊀F r e q u e n c y r e s p o n s e o f t h e t w o -s o u r c e s ys t e ma f t e r p o w e r d i s t u r b a n c e 2㊀系统等值惯量估算方法惯量是电力系统重要的物理属性之一,反映了系统遭受干扰后频率变化的快慢程度,系统惯量越大,则受到同样大小的功率干扰后频率变化越慢,单位时间内变化幅度越小㊂系统惯量可以大体上分为同步惯量㊁负荷惯量与新能源惯量[20]㊂其中,同步机提供的惯量具有明确的物理意义,对其评估较为容易,而负荷与新能源的惯量响应较复杂,不易直接计算㊂因此,本文利用同步惯量和系统功率变化间35Copyright ©博看网. All Rights Reserved.电㊀㊀力㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀与㊀㊀技㊀㊀术㊀㊀学㊀㊀报2022年5月接估算系统的惯量水平㊂第i 台同步电机的惯量常数由该发电机同步转速下存储的动能与电机额定容量的比值决定,即H i =2J iπ2f 2n S i(7)式中㊀J i 为第i 台发电机的转动惯量;f n 为系统额定频率㊂结合发电机的频率变化率,可以计算第i台发电机的出力变化为ΔP G i =-2H i d Δf i d t(8)㊀㊀系统同步惯量H G 和发电机总共的出力变化ΔP G 可按如下计算得到:H G =ðNi =1H iΔP G =ðNi =1ΔP G iìîí(9)㊀㊀当系统中仅含同步惯量时,结合式(1)㊁(8)㊁(9)可得:2H G d Δf C O I d t=-ΔP G (10)㊀㊀相似地,在计及系统中异步电机提供的惯量与新能源提供的虚拟惯量时,应有:2H s ys d Δf C O I d t=-ΔP (11)式中㊀H s y s 为系统等值惯量;ΔP 为系统不平衡功率㊂由于ΔP 计及了系统内非同步元件的功率变化,有ΔP >ΔP G ㊂结合式(10)㊁(11),可得到系统等值惯量的计算公式为H s ys =ΔPΔP GH G (12)式中㊀H G 和ΔP G 需要根据频率事件后的测量记录结果,统计在投发电机的惯量与其出力变化量得到;ΔP 可通过事故分析获得㊂频率事故后,统计计算得到的系统惯量将成为下次频率事件时系统等值惯量的参考值㊂值得注意的是,式(12)近似认为系统等值惯量与同步惯量之比等于系统遭受干扰并恢复稳态时系统功率变化与发电机功率变化间的比值㊂实际上,在系统遭受干扰后的初期,整个系统的不平衡功率很难快速获得㊂而式定义的系统等值惯量可以用于粗略计算系统不平衡功率的大小,这对后续稳定提升控制的设计有重要意义㊂由于后续控制并不需精确计算出ΔP ,系统惯量亦不必非常精确,故所提的等值惯量估算方法是合理的㊂3㊀附加功率控制策略随着新能源占比的不断增加,电力系统惯量水平逐渐下降,系统受扰后频率稳定性问题突出㊂为了保证系统的频率稳定,可利用新能源接入换流站的快速功率调节为交流系统提供紧急功率支持㊂具体地,可改变换流器的外环功率控制特性,使新能源的输出功率响应交流系统频率扰动,这类控制即为新能源的附加功率控制㊂3.1㊀传统下垂控制策略功率频率下垂控制结构简单,可以方便为交流系统提供频率支撑㊂其控制率可以由如下方程描述:P i n v =P r e fi n v +K d (f P C C -f n )(13)式中㊀P i n v ㊁P r e fi n v 分别为逆变站功率外环控制的指令值与参考值;f P C C 为公共耦合点(p o i n to f c o m -m o n c o u p l i n g ,P C C )的测量频率;K d 为功率频率下垂系数㊂逆变站下垂控制如图3所示㊂fK df nP invP invref+++-图3㊀传统功率—频率下垂控制F i gu r e 3㊀T r a d i t i o n a l p o w e r -f r e q u e n c y d r o o p c o n t r o l 由式(13)可知,只有当交流系统频率较额定频率偏移较大时,逆变站才能为系统提供较大的频率支撑㊂在系统发生频率事件初期,传统功率频率下垂控制响应很慢,难以有效地抑制系统频率下跌或突增㊂此外,K d 的选定往往依赖于工程经验,如何从理论角度给出下垂系数的整定方式仍有待进一步研究㊂3.2㊀所提附加功率控制策略本文利用系统受扰后的频率曲线与系统等值惯量快速估计系统的不平衡功率,从而在惯量响应阶段调整新能源发电出力,以减小系统频率偏差㊂根据式(11),系统不平衡功率计算公式为45Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第37卷第3期张军六,等:基于本地测量的高比例新能源电力系统不平衡功率估算与附加功率控制策略ΔP =-2H s ys d ^f C O Id t(14)其中,^f C O I 为系统C O I 频率估计值,可由本文所提的C O I 频率估算方法处理P C C 测量频率获得㊂为了避免噪声干扰下附加功率控制频繁改动换流器传输功率指令值,加设启动判据对频率事件进行检测:f P C C -f n >Δf se t (15)式中㊀Δf se t 为频率事件启动阈值㊂当检测到频率事件后,系统C O I 频率按照文第1节中所提的分段线性近似方法估算㊂首先,计算频率的二阶差值序列,即y (n )=(f P C C (n )-f P C C (n -1))-(f P C C (n -1)-f P C C (n -2))=f P C C (n )+f P C C (n -2)-2f P C C (n -1)(16)式中㊀n 为离散时间采样点序号;y (n )为时刻n 对应的频率二阶差值点;f P C C (n )为时刻n 对应的P C C 点测量频率㊂注意到附加功率控制关注的是事故发生初期的系统惯量中心频率变化率,可以通过检测本地频率曲线前2个二阶导数零点相连得到的直线斜率获得㊂因此,分段线性逼近曲线的非光滑特性不会对频率控制策略产生影响㊂检测二阶差值序列的前2个过零点n 1㊁n 2的条件式为y (n )y (n -1)ɤ0(17)㊀㊀相应的,C O I 频率变化率可按下式估算:d ^f C O I d t =f P C C (n 2)-f P C C (n 1)t (n 2)-t (n 1)(18)㊀㊀在系统频率暂态过程中,发电机间的转子摇摆远快于系统惯量中心频率的变化过程,这是由于每台发电机的惯量都显著小于系统惯量㊂机间频率摇摆一次,发电机的频率曲线的凹凸性改变2次,即产生2个二阶导数零点㊂考虑到输电级系统的频率首摆通常在10s 左右的时间尺度[21],保守估计前2次二阶导数零点检测完成的时间应明显小于5s ㊂因此,基于二阶导数零点检测的系统惯量中心频率估算方法可以满足附加频率控制的快速性要求㊂系统等值惯量仍为上次事后分析获得的H s ys ,其计算方法已在文第2章中介绍㊂将式(18)代入式(14),可以得到系统的不平衡功率:ΔP =-2H s ys f P C C (n 2)-f P C C (n 1)t (n 2)-t (n 1)(19)㊀㊀估算出系统不平衡功率后,可根据新能源装机容量与系统总装机容量的比值,安排新能源机组承担系统的功率缺额或盈余㊂结合式(14)㊁(18),并考虑到新能源接入站的容量限制,新能源的出力指令值为P i n v =m i n P c a p ,P r e fi n v -2H s ys K r f P C C (n 2)-f P C C (n 1)t (n 2)-t (n 1){}(20)式中㊀P c a p 为换流站容量;K r 为新能源装机容量与系统装机容量之比㊂由于附加功率控制仅在系统频率暂态阶段起作用,可利用风机转子动能㊁直流电容储能以及储能系统(e n e r g y s t o r a g e s y s t e m ,E S S)[22-23]能量调节等方式为系统提供短时的频率支撑,一定程度上避免了新能源随机性与波动性带来的影响㊂本文所提控制策略如图4所示,其中包括频率事件检测㊁系统惯量中心频率变化率估算㊁系统等值惯量评估㊁新能源与同步机协同控制4个部分㊂频率事件检测通过计算P C C 点的频率偏移值实现,当P C C 频率与额定频率差超出阈值时,附加功率控制启动㊂系统惯量中心频率变化率估算基于本地测量的P C C 频率的二阶导数零点检测实现,注意到所提控制方法旨在频率事件发生初期进行一次功率补偿,故只需检测前2个二阶导数零点㊂得到前2个本地频率二阶导数零点后,系统惯量中心频率变化率可按式(18)计算得到㊂系统等值惯量可通过历史事故分析确定,这是由于系统等值惯量与不平衡功率难以同时获取,故采用上次频率扰动后评估的系统等值惯量近似替代当前系统的等值惯量㊂根据式(12),通过统计同步机惯量㊁出力变化与系统功率不平衡量,可以计算出系统的等值惯量㊂结合系统惯量中心频率变化率估算与系统等值惯量评估的结果,可以根据式(19)计算出事故发生时系统的不平衡功率,从而确定附加功率控制的控制目标㊂新能源机组与同步机组出力按照其各自占比分配,附加控制快速调节新能源接入换流站的功率指令进行功率补偿,而同步机则按照自身特性及原动机特性为系统提供频率支撑㊂55Copyright ©博看网. All Rights Reserved.电㊀㊀力㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀与㊀㊀技㊀㊀术㊀㊀学㊀㊀报2022年5月图4㊀所提附加功率控制策略F i g u r e4㊀B l o c kd i a g r a mo f t h e p r o p o s e d s u p p l e m e n t a r yp o w e r c o n t r o l4㊀仿真分析为验证本文所提控制策略的有效性,在P S C A D/E MT D C中搭建了如图5所示的新能源电力系统㊂该系统新能源装机容量占比为40%,系统特性已与传统同步电源主导的电力系统有明显区别㊂测试系统包含3台等值发电机,每台发电机用经典二阶模型表示,并配有相应的调速系统㊂负荷采用恒阻抗模型,并通过R X模型表示的架空线路与发电机连接㊂光伏发电集中升压后经互联换流器接入3号结点㊂为了平抑新能源出力的波动,在直241563SG3SG2SG1P dcESSPV图5㊀测试新能源电力系统F i g u r e5㊀O u t l i n e o f t h e t e s t s y s t e m w i t hr e n e w a b l e e n e r g y i n t e g r a t i o n 流侧配有具备快速功率调制能力的储能系统㊂换流器采用功率频率下垂控制,其与交流系统的无功交互控制为零㊂测试系统的主要参数如表1所示㊂表1㊀测试系统主要参数T a b l e1㊀C o n c e r n e d p a r a m e t e r s o f t h e t e s t s y s t e m参数单位数值测试系统基准容量MV㊃A100测试系统基准电压k V230测试系统频率H z50同步发电机S G1~3的惯量常数s23.64,7.84,11.01 S G1~3的暂态电抗p.u.0.06,0.12,0.18S G1~3调速器时间常数s5,3,3S G1~3调速器测速环节放大倍数 -25,-15,-20新能源装机容量与系统装机容量比值 0.4功率频率下垂系数 -20频率事件启动阈值p.u.0.0005 4.1㊀负荷突增测试系统6号节点吸收功率突增0.4p.u.时系统的动态过程如图6所示㊂当负荷突增时,由于发电机发出功率小于系统消纳功率,发电机转子减速以释放旋转动能为交流系统提供功率支撑,系统频率随即下跌㊂65Copyright©博看网. All Rights Reserved.第37卷第3期张军六,等:基于本地测量的高比例新能源电力系统不平衡功率估算与附加功率控制策略频率/p .u .时间/s频率/p .u .换流器传输功率变化量/p .u .0.40.30.20.10.0图6㊀不同控制策略下负荷突增时的系统动态F i gu r e 6㊀D y n a m i c s o f t h e t e s t s y s t e mu n d e r s u d d e n i n c r e a s e o f l o a dw i t hd i f f e r e n t c o n t r o l s t r a t e gi e s 图6(a)为新能源不参与惯量响应与调频过程时系统的频率响应㊂由图6(a)可知,系统动态过程中,发电机频率曲线围绕系统C O I 频率曲线波动,发电机频率曲线二阶导数零点相连得到的分段线性曲线即为C O I 频率估算曲线㊂根据上述分析可知,本文所提C O I 频率估算方法所得的计算结果几乎与实际的系统C O I 曲线重合,很好地验证了所提频率估算方法的准确性㊂此外,从事故发生到检测出前2个二阶导数零点的时间间隔为0.584s ,说明所提方法可以快速估算系统惯量中心频率的变化率㊂图6(b )㊁(c )分别为下垂控制和所提控制下系统的动态过程㊂由图6(b )㊁(c )可知,由于新能源对交流系统的支撑作用,系统频率偏移明显较无附加控制时少㊂此外,下垂控制在系统频率偏离额定值较大时才能提供较强的功率支撑,其对应的频率最低点仍不理想(频率最低点约为0.9932p .u .)㊂由图6(c)可知,本文所提方法估算出的系统功率缺额与真实值十分接近,且所提控制策略可以在频率跌落初期迅速估算并补偿系统的功率缺额,因而对系统频率下跌有更好的抑制作用(频率最低点约为0.9944p.u .)㊂因此,所提控制策略可以改善系统受扰后的频率动态过程,提升系统的首摆稳定性㊂4.2㊀负荷突降测试系统5号节点消纳功率骤减0.6p .u .时系统的动态过程如图7所示㊂图7(a)为新能源不响应交流系统频率变化时的系统动态过程㊂由图7(a )可知,负荷减小后发电机产生功率盈余,使转子加速㊁系统频率上升,频率最高点约为1.0064p .u .㊂从事故发生到检测出前2个二阶导数零点的时间间隔为0.403s,满足附加功率控制的快速性要求㊂此外,分段线性估算曲线与真实的系统C O I 频率曲线十分接近,再次验证了所提C O I 频率估算方法的准确性㊂图7(b )㊁(c )分别为负荷突降时系统的频率响应过程与换流器的出力变化㊂由图7(b )㊁(c)可知,频率/p .u .时间/s分段线性近似1.00355频率/p .u .换流器传输功率变化量/p .u .图7㊀不同控制策略下负荷突减时的系统动态F i gu r e 7㊀D y n a m i c s o f t h e t e s t s y s t e mu n d e r s u d d e n d e c r e a s e o f l o a dw i t hd i f f e r e n t c o n t r o l s t r a t e gi e s 75Copyright ©博看网. 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电气工程学院重要国际会议参考目录(前3栏中英文对照)

IEEE电磁兼容国际研讨会每年
One year IEEE电磁兼容学会（IEEE Electromagetic Compatibility Society）全部ISTP收录
部分EI收录 EMC研究成果，全部ISTP收录，部分EI收录钱照明 10 PEDS（IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems）
欧洲功率变换和智能运动控制会议
每年
One year 德国PCIM会议执行委员会是欧洲历史较长的国际会议和展览会,侧重于功率器件及其应用何湘宁 12 PEMD （IEE Power Electronics and Motor Drives）
IEE电力电子与电力传动国际会议
两一次
国际电磁场数值计算会议
两年一次
Two years IEEE（国际电磁场数值计算会议） EI收录，SCI部分收录会议录用论文，经二审通过后将发表在IEEE磁学会刊上倪光正 3 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting
IEEE工业应用学会年会
Two year IEEE（电气与电子工程师协会） EI收录 IEEE电气与电子工程师协会主办，EI收录韦巍
蒋静坪 26 American Control Conference
美国控制会议
每年
One year American Automatic Control Council（美国自动控制协会） EI收录全部论文录入EI，参加人数特多，得到全美和世界各国学者关注韦巍
每年
One year IAS（工业应用学会）全部EI收录涉及诸多工业应用领域，每次有所侧重，论文全部EI收录，择优在IEEE Trans. 刊登，为SCI收录钱照明林瑞光 4 APEC（IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition）

E6技术及其应用高峰论坛会后报告(1)

第三届配电自动化新技术及其应用高峰论坛会议报告目录前言1 会议概况1.1 会议主题1.2 会议组织机构1.3 会议时间与地点1.4 参会嘉宾2 参会代表综合分析2.1 参会代表类型分析2.2 参会代表区域分析2.3 参会代表职务分析3 会议主题满意度分析3.1 会议主题满意度分析3.2 企业主题满意度分析3.3 兴趣及期待内容分析4 会议总评4.1 参会总体评价及建议4.2 对会议的满意度4.3 希望继续邀请的嘉宾4.4 预参加第四届论坛人数调查5 建议会议形式及地点5.1 建议会议形式5.2 建议会议地点6 结语前言8月24日～26日，由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会主办、宁夏电力公司银川供电局协办、北京赛尔传媒承办的“第三届配电自动化新技术及其应用高峰论坛”在银川悦海宾馆隆重开幕。

本届论坛吸引了来自国家电网公司、南方电网公司、国网电力科学研究院、中国电力科学研究院、各网省电力公司、电科院、科研设计单位、行业知名专家和企业代表400余人参与。

为了更好的服务行业，促进我国配电自动化装备技术水平的进一步提升，有效地为设备生产企业、设计院、供电单位等用户搭建沟通交流的平台，总结配网以往的建设经验，运用配电新技术，建设智能配电网。

并借此办好第四届配电自动化新技术及其应用高峰论坛，针对本次论坛我们进行了问卷调查，共收回有效问卷210份，对调查结果进行了统计分析，形成简单的文字报告，供大家参考。

1 会议概况1.1 会议主题运用配电新技术，建设智能配电网。

1.2 会议组织机构主办单位：全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会协办单位：宁夏电力公司承办单位：赛尔传媒1.3 会议时间与地点会议报到：2012年8月23日全天会议时间：2012年8月24日~26日地点：宁夏悦海宾馆1.4 参会嘉宾（1）论坛技术委员会领导第三届配电自动化新技术及其应用高峰论坛技术委员会主任/中国工程院院士余贻鑫标委会配网工作组组长/国网电力科学研究院配电技术分公司副总经理沈兵兵（2）主办单位领导全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会原秘书长刘国定全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会秘书张钰全国电力系统管理及信息交换标委会配网工作组秘书杜红卫（3）协办单位领导宁夏电力公司副总经理房喜南方电网科学研究院有限责任公司智能电网研究所黄邵远宁夏电力公司运维检修部副主任罗宁宁夏电力公司运维检修部配电处处长张强宁夏银川供电公司运维检修部副主任薛东（4）出席组织及科研院校代表IEEE 高级会员、美国ML咨询公司副总裁陈文龙博士IEEE 高级会员、日本早稻田大学周意诚博士天津大学电气与自动化工程学院教授葛少云中国电器工业协会智能电网设备工作委员会副秘书长游一民电力行业电力变压器标准化技术委员会秘书长张淑珍国网电力科学研究院配电分公司副总工程师张子仲四川省电力公司成都电业局高级工程师郑毅浙江省杭州市电力局运维检修部首席工程师顾建炜（5）出席大会的技术委员会成员中国电力科学研究院教高赵江河陕西电力科学研究院教高刘健上海交通大学教授刘东南方电网公司调控中心自动化处副处长陶文伟珠海许继电气有限公司副总经理陈勇积成电子股份有限公司教授/总经理王良东方电子股份有限公司教高/总工岳振东北京科锐电气有限公司自动化事业部总经理袁钦成国电南京自动化股份有限公司配电所长葛蓬宁夏电力公司银川供电局副局长吕洪波（6）支持单位出席领导赛尔传媒总经理杨云胜北京科锐配电自动化股份有限公司副总经理陈如言北京电研华源电力技术有限公司配电系统部张文斌北京水木源华电气有限公司副总裁程干江广东维能电气有限公司总经理刘平平广州市伟昊科技电子有限公司副总经理吴宝通北京四方继保自动化股份有限公司副总工程师葛亮欧玛嘉宝（珠海）开关设备有限公司中国区战略技术与市场总监龚立敏山东科汇电力自动化有限公司开发部主任工程师韩国政赫兹曼电力（广东）有限公司总工程师李保定威胜集团有限公司智能配网产品线经理黄雄凯山东鲁能软件技术有限公司电网信息技术事业部副总经理张俊岭科大智能科技股份有限公司研发中心主任杨锐俊江苏德春电力科技有限公司副总经理戚启忠施恩禧电气（中国）有限公司智能电网产品经理王庆华积成电子股份有限公司技术研发中心总工周文俊北京双杰电气股份有限公司副总经理张志刚常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司技术总监张金波大连第一互感器有限责任公司技术总工沙玉洲深圳键桥通讯技术有限公司智能电网市场发展部总监沈洪昌松下电器（中国）有限公司营业课经理吴晶摩莎国际贸易（上海）有限公司电力部门技术部工程师王斌保定华电电气有限公司总经理谭之栋菲尼克斯（中国）投资有限公司行业经理李韶飞许继（厦门）智能电力设备股份有限公司销售部陈新建浙江大立科技股份有限公司销售部总经理赖晓健天水长城开关厂有限公司市场部部长裴海鹰深圳市三旺通信技术有限公司市场部总监袁自军珠海博威智能电网有限公司总经理周光辉深圳市首迈通信技术有限公司市场部总监林有春上海乐研电气科技有限公司总经理金海勇北京泰优美科技有限责任公司副总经理谭明义郑州凯特智能电气有限公司总经理杨兴汉福州福光电子有限公司市场部经理蔡磊2 参会代表综合分析2.1 参会代表单位类型分析本着为电力行业发展服务的原则，本届论坛特邀请了标委会、工业协会、高等院校、供电单位、电网公司、设计院、一二次设备供应商几大群体共同参与本届论坛交流。

三亚城市配网自动化建设方案研究

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三亚城市配网自动化建设方案研究才志远,刘宗歧(华北电力大学电气与电子工程学院，北京市昌平区回龙观镇北农路2号102206）摘要:配电自动化（DA）是对配网设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统，是现代计算机技术和通信技术在配电网监视与控制上的应用。

合理建设配电自动化可以有效提高配电网运行的可靠性和效率，提高电能的供应质量，降低劳动强度和充分利用现有设备的能力，从而对于用户和电力公司均带来可观的收益。

本文在结合三亚供电局配网网架结构、相关设备及各类信息系统建设现状的基础上，从自动化系统体系结构、配网主站建设、配网终端建设、信息系统集成规划、配网开关改造等方面的内容研讨配电自动化的规划与应用,并详细的提出分阶段建设改造计划,最后对三亚供电局配电自动化系统的发展进行了展望。

关键词：配电网自动化;信息集成；配电终端0引言近年来,智能电网［4—5］已成为电力界的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。

智能电网包括智能输电网和智能配电网(smart distribution grid, SDG)两方面内容,其中,SDG具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点，对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用，而配电自动化工程的实施将为智能配电网的实现打下基础。

可以认为配电自动化是电力系统输电网调度自动化系统在配电网中应用的延伸和发展[3］。

英国、美国、日本等发达国家在20世纪50年代开始已经研究和推广应用配电自动化［1—2]，而我国一直到20世纪末才逐步建立配电自动化相关的技术标准和规范.值得注意的是，每个电力公司的配网都有其特殊性,比如地理环境、范围和规模、管理模式、用户性质等,这往往决定了该公司的配电自动化最佳模式［8]。

为积极践行南网方略，按照海南电网公司建设国际旅游岛生产技术发展的总体要求及三亚配网自动化规划工作的实际需求,保证三亚供电局配网自动化建设的合理性、科学性、先进性、持续性、经济性和实用性，对三亚供电区域内的B类、C类供电区域进行配网自动化总体规划。

专题研讨会名称

计算力学软件网 18 格生成与平台集
成技术
10~20
计算力学专业委员会
郑耀（浙江大学）关振群（大连理工大学）
周利霞 0571-87953168
yao.zheng@; cesc@
浙江大学玉泉校区 1455 信箱，310027
计算力学专业
19 多学科结构优化 40~60
门外双龙街 60 号解放军理工大学理学院数理系流体力学
研究中心，211101
有限元、边界元、
计算力学专业张雄（清华大学航天航空学院）
17 无网格法等计算 30~40
委员会
陈文（河海大学工程力学系）
力学算法的研究
张雄
010-62782078
xzhang@
北京清华大学航天航空学院，100084
委员会
刘书田（大连理工大学）
杨迪雄 13009467380
yangdx@； stliu@
大连理工大学工程力学系，116023
动力学与控制问 20
题的理论与算法
计算力学专业委员会
吴志刚（大连理工大学）
吴志刚
wuzhg@
计算力学中的非 21
中的应用第 8 届全国湍流与 25 流动稳定性学术
会议微－纳尺度实验 26 力学分析与测试
技术力学课程实验教 27 学与改革经验交
流实验力学在国防、 28 交通与土木工程
领域中应用水利土木工程中 29 的灾变力学与数
值模拟
功能梯度材料与 30
结构的力学行为
气溶胶云团爆炸 31 成形动力学及其
郑泉水（清华大学）
谢惠民魏悦广
清华大学工程
30
力学系
崔桂香（清华大学工程力学系）崔桂香

海上风电场经柔直送出系统的虚拟导纳中频振荡抑制策略

第52卷第9期电力系统保护与控制Vol.52 No.9 2024年5月1日Power System Protection and Control May 1, 2024 DOI: 10.19783/ki.pspc.231361海上风电场经柔直送出系统的虚拟导纳中频振荡抑制策略聂永辉1，张瑞东1，周勤勇2，高磊2(1.东北电力大学，吉林吉林 132012；2.中国电力科学研究院有限公司，北京 100192)摘要：随着柔性直流输电技术在远海风电的广泛应用，海上换流站接入远海风电场时出现了中频振荡现象，严重危害系统安全稳定运行。

为此，提出了一种基于虚拟导纳的中频振荡抑制策略。

首先，采用模块化状态空间法建立了海上风电场经柔直送出系统的小信号模型。

然后，采用参与因子分析方法揭示了影响中频振荡的关键因素，并分析了各关键因素对中频振荡的影响特性。

在此基础上，提出在柔直控制系统中添加虚拟导纳的阻尼控制策略，并基于阻尼控制器对中频、LCL振荡的差异影响划分了控制器参数的稳定域。

最后，在Matlab/Simulink中搭建时域仿真模型。

结果表明，所提策略在系统不同运行工况下均可有效抑制中频振荡，提高了系统稳定性。

关键词：海上风电场；柔性直流；中频振荡；模块化状态空间法；虚拟导纳Virtual admittance control strategy for medium-frequency oscillation in an offshore windfarm when connected to a VSC-HVDCNIE Yonghui1, ZHANG Ruidong1, ZHOU Qinyong2, GAO Lei2(1. Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China; 2. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China)Abstract: With the widespread application of flexible DC transmission technology (VSC-HVDC) in offshore wind power engineering, medium-frequency oscillation (MFO) may occur when offshore converter stations are connected to offshore wind farms, seriously endangering the safe and stable operation of the system. Therefore, a virtual admittance-based MFO suppression strategy is proposed.First, a modular state space method is used to establish a small signal model of offshore wind farm when connected to a VSC-HVDC. Then, the participation factor analysis method is used to reveal the key factors affecting the MFO, and the impact characteristics of each key factor on the MFO are analyzed. Based on this, a damping control strategy is proposed to add virtual admittance to the VSC-HVDC control system. The stable range of the controller parameters is divided based on the differential influence of the damping controller on MFO and LCL oscillations.Finally, a time-domain simulation model is built in Matlab/Simulink. The simulation results show that the proposed strategy can effectively suppress MFO and improve system stability in different system operating conditions.This work is supported by the Science and Technology Project of State Grid Corporation of China (No.5100- 202355407A-3-2-ZN).Key words: offshore wind farms; VSC-HVDC; MFO; modular state space method; virtual admittance0 引言随着近海风电资源开发趋于饱和，海上风电正在向远海发展。

电气自动化前沿课程论文

海南大学机电工程学院电气自动化前沿课程论文题目名称：遥感技术浅析学院：机电工程学院专业班级：电气工程及其自动化1班姓名：王晓彤学号：20120502310023指导教师：刘晓梅日期：2015 年 6 月22日遥感技术浅析摘要遥感技术是通过电磁波来探测地球上的物体性质与特点的一门综合性的探测技术。

随着科技的日新月异，遥感对人们的生活愈来愈重要。

遥感在地质资源、城市建设、线路工程、生态环境等领域均有广泛应用。

关键词：遥感，遥感卫星，成像光谱仪Analysis of remote sensing technology ABSTRACTRemote sensing technology is through a comprehensive detection technology of electromagnetic waves to detect the object properties and characteristics of the earth . With the rapid development of science and technology, remote sensing has become more and more important to people's lives. Remote sensing has been widely used in many fields such as geological resources, urban construction, line engineering, ecological environment and so on.Keywords:Remote sensing, Remote sensing satellite,Imaging spectrometer1.引言航天技术是20世纪人类在认识和改造自然的过程中最为活跃、发展十分迅速、对人类社会生活具有重大影响的科学技术之一，也是显示一个国家科技实力的重要标志。

eesd

2011年能源、环境与可持续发展国际学术会议通知10月21日-23日中国·上海2011年能源、环境与可持续发展国际学术会议(EESD 2011)定于10月21日-23日在中国上海召开。

本次会议将围绕“能源与动力工程”、“生态环境保护”、“资源开发与利用”、“社会经济可持续发展”等议题进行交流，旨在共享相关领域最新研究成果，推动该领域的技术发展，加强海内外专家学者的交流与合作。

李和兴教授上海电力学院大会副主席徐群杰教授上海电力学院孙文磊教授新疆大学李运刚教授河北联合大学岑可法院士浙江大学袁渭康院士华东理工大学韩英铎院士清华大学马紫峰教授上海交通大学夏永姚教授复旦大学孙世刚教授厦门大学李和兴教授上海电力学院陈建民教授复旦大学程浩忠教授上海交通大学林伯强教授厦门大学杨勇平教授华北电力大学周琪教授同济大学骆仲泱教授浙江大学潘卫国教授上海电力学院刘连光教授华北电力大学蔡文斌教授复旦大学赵国华教授同济大学朱永发教授清华大学刘勇弟教授华东理工大学徐刚研究员中科院能源所赵峰研究员中科院城市环境研究所张红教授南京工业大学张波教授华南理工大学许宜铭教授浙江大学任建兴教授上海电力学院文福拴教授浙江大学陈振乾教授东南大学葛红花教授上海电力学院曹忠教授长沙理工大学吴江教授上海电力学院张浩教授上海电力学院吴开明教授武汉科技大学王君教授东北大学朱群志教授上海电力学院韩静涛教授北京科技大学金学松教授西南交通大学杜伯学教授天津大学贾晓鸣教授河北联合大学符杨教授上海电力学院尹韶辉教授湖南大学曾建民教授广西大学李东东教授上海电力学院焦四海教授宝钢研究中心张大全教授上海电力学院李运刚教授河北联合大学李山青教授宝钢研究中心张俊喜教授上海电力学院李永光教授上海电力学院刘相华教授东北大学孙文磊教授新疆大学唐忠教授上海电力学院马少健教授广西大学蔺永诚教授中南大学王强教授济南大学徐群杰教授上海电力学院Prof. Carlos Caceres, The University of Queensland, AustraliaProf. Shahrum Abdullah, University Kebangsaan Malaysia, Malaysia Prof. Heinz-Gunter, Brokmeier, Technische Universitat Clausthal,Germany Prof. Zhengyi Jiang, University of Wollongong, AUProf. Y un-Hae Kim, Korea Maritime University, KoreaProf. Sagar Kamarthi, Northeastern University, USAProf. Christian Kloc, Nanyang Technological University, Singapore Prof. George A. O'Doherty, Northeastern University, USA.Prof. Tetsuro Majima, Osaka University, JapanProf. Y unfeng Lu, University of California, Los Angeles, USAProf. Jimmy C. Y u, The Chineses University of Hong Kong, Hong Kong Prof. AKM Nurul Amin, International Islamic University, MalaysiaDr. Chunsheng Lu, Curtin University of Technology, AustraliaDr. Dongbin Wei, University of Wollongong, AustraliaProf. Geun Jo Han, Dong-A Univeristy, KoreaDr. Gui Wang, The University of Queensland, AustraliaProf. Jong Kook Lee, Chosun University, KoreaProf. Ken-ichi Manabe, Tokyo Metropolitan University, JapanProf. Jeng-Haur Horng, National Formosa University, TaiwanProf. Jia-Horng Lin, Feng Chia University, TaiwanProf. Indra Putra Almanar, Universiti Sains MalaysiaProf. Kyung-Man Moon, Korea Maritime University, KoreaDr. Mark Fong, Hong Kong Industrial Technology Research Centre Prof. P. S. Pa, National Taipei University of Education, TaiwanProf. Toshio Haga, Osaka Institute of Technology, JapanProf. Walid Mahmoud Shewakh, Beni Suef university, EgyptDr. Y uantong Gu, Queensland University of Technology,Prof. Y u-Shiang Wu, China Univerisity of Sci. and Tech., Taiwan Prof. Christian Kloc, Nanyang Technological University, Singapore Prof. Jacques Noudem, CRISMA T laboratory, France徐群杰教授上海电力学院任建兴教授上海电力学院葛红花教授上海电力学院唐忠教授上海电力学院符杨教授上海电力学院岑可法院士浙江大学韩英铎院士清华大学孙世刚教授厦门大学杨勇平教授华北电力大学马紫峰教授上海交通大学夏永姚教授复旦大学程浩忠教授上海交通大学征文范围1、能源科学与技术(1)太阳能的开发与利用(2)生物质能的开发与利用(3)风能的开发与利用(4)核能源工程(5)储能技术(6)节能技术(7)氢能与燃料电池(8)能源材料(9)能源化学工程(10)能源安全与清洁利用(11)新能源汽车、电动汽车(12)节能照明产品与技术(13)绿色建材与节能建筑2、动力与热能工程(15)热能工程(16)动力机械及工程(17)流体机械及工程(18)暖通、空调与制冷(19)电力系统及其自动化(20)高电压与绝缘技术(21)电机与电器(22)电工理论与新技术(23)电力电子与电力传动3、环境科学与工程(24)环境化学与生物学(25)环境保护材料(26)环境安全与健康(27)环境规划与评估(28)环境分析与监控(29)环境修复工程(30)污染防治工程(31)废弃物处理与资源化(32)给水排水工程(33)噪声与震动控制(34)清洁生产工艺(35)水文与水资源工程(36)建筑环境与设备工程(37)水土保持与荒漠化防治(38)生态环境保护(39)森林培育与保护(40)植物保护(41)地理信息与遥感科学(42)国土资源环境与城乡规划4、资源的开发与利用(43)矿产普查与勘探(44)采矿工程(45)矿山机械工程(47) 油气田井开发工程(48) 石油化学工程(49) 冶金工程(50) 林业工程(51) 农产品贮藏与加工5、可持续发展理念与实践(52) 节能、环保、低碳理念(53) 城市与区域规划(54) 能源产业发展与管理(55) 环境保护与经济发展(56) 生态文明与低碳经济6、其他相关主题(57) 其他相关主题论文应具有学术或实用价值，未在国内外学术期刊或会议发表过；投稿通过Email 提交；论文排版格式以及投稿方式详见网页说明。

中南大学新能源与电能质量控制研究所简介

中南大学新能源与电能质量控制研究所简介一、实验室简介中南大学新能源与电能质量控制研究所始建于1997年。

由危韧勇教授与黄挚雄教授将电机拖动分布式控制系统，数字信号处理，电力谐波综合治理合并形成电能质量控制实验室，又于2000年与光伏发电，燃料电池等新能源技术相结合发展成今天的新能源与电能质量控制实验室。

本实验室从2007年开始派出数名研究人员远赴瑞士，日本，美国等进行研究考察。

实验室目前研究方向为光伏电源系统，微电网系统设计，电能质量监测与控制。

实验室打算以后进行便携式谐波检测仪，场站等的研究设计，实现便捷化和智能化。

实验室成员多次在国内为著名刊物公开发表论文，参与省、国家自然科学基金等各类科研项目，多项获得省科技进步奖和鉴定。

二、实验室教学科研实验平台1.电力系统综合自动化实验平台THPZZD-1型电力系统综合自动化技能实训考核平台是一套集多种功能于一体的综合型技能实训考核装置，展示了现代电能发出和输送全过程的工作原理。

本装置由THLZD-2电力系统综合自动化实训台（简称“实训台”）、THLZD-2电力系统综合自动化控制柜（简称“控制柜”）、无穷大系统和发电机组和三相可调负载箱等组成。

2.电力系统综合监控实验平台THLDK-2 型电力系统监控实验平台是一个高度自动化的、开放式多机电力网络综合实验系统，它是建立在THLZD-1型电力系统综合自动化实验平台的基础之上，将多个实验平台联接成一个复杂多变的电力网络系统，并配置微机监控系统实现电力系统“四遥”功能，还结合教学，提供电力系统潮流系统分析。

本实验平台能反映现代电能的发、输、变、配、用的全过程，充分体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点，实现电力系统的监测、控制、监视、保护、调度的自动化。

此外，本实验平台针对新课程体系，适合创建开放式现代实验室和培训中心，有利于提高学生和学员的实践能力和创新思维，为电力行业培养出更多高素质的复合型人才。

配电网调度自动化系统研究

电力技术应用配电网调度自动化系统研究石海英（贵州电网有限责任公司兴义供电局，贵州探讨配电网调度自动化系统的设计与实现，分析现有调度系统，提出了一种基于智能化算法和网络通信技术的新型调度自动化系统方案，并对其进行了实验验证。

结果表明，该系统具有高效、灵活、可靠的特点，能够满足配电网运行管理的要求，具有较高的应用价值和推广前景。

本研究对于促进配电网调度自动化技术的发展和应配电网调度；自动化系统；设计与实现Research on Distribution Network Dispatching Automation SystemSHI Haiying(Guizhou Power Grid Co., Ltd., Xingyi Power Supply Bureau, XingyiAbstract: Explore the design and implementation of distribution network dispatch automation system, analyze the existing dispatch system, a new scheduling automation system based on intelligent algorithm and network communication technology is proposed, and its experimental verification is carried out. The results show that the system is efficient,监测数据采集子系统故障诊断子系统配电网调度自动化系统组成控制命令生成子系统通信控制子系统图1 配电网调度自动化系统组成2.1 监测数据采集子系统监测数据采集子系统主要负责收集配电网的各种数据，如电流、电压、功率以及环境参数，还能对配电网的设备和线路进行实时监测。

考虑网络安全约束的电力直接交易仿真方法

考虑网络安全约束的电力直接交易仿真方法杨建林;房岭锋;余涛;肖明卫;费斐;罗凤章【摘要】针对目前电力直接交易仿真仅针对集中撮合交易模式且没有考虑网络安全约束等缺点,提出了考虑网络安全约束的电力直接交易仿真方法.在双边协商交易模式仿真中,通过随机建立、删除交易方式模拟交易过程的不确定性;在集中撮合交易模式仿真中,通过集中出清和匹配撮合两步实现集中撮合;针对潮流约束,通过用户负荷曲线及电网潮流转移分布因子予以考虑.此外,该文还证明了所提双边协商交易模式仿真方法的收敛性.算例表明,文中所提方法具有较好的收敛性,为市场个体深入研究电力直接交易过程中各种不确定性和网络安全约束提供了有效的仿真工具.%At present,the simulation of direct power trading only focuses on centralized matching trading,and it does not consider the network security constraints. In order to overcome these drawbacks,a simulation method for direct pow?er trading considering network security constraints is proposed. In the simulation process of bilateral negotiation trad?ing,the stochastic process of establishment and removal of trading is modeled;in the simulation process of centralized matching trading,centralized market clearing and pair matching are conducted in succession. To satisfy the power flow constraints,the load curves of customers and the power transfer distribution factors of power network are used. Besides, the convergence of the proposed simulation method for bilateral negotiation trading is also proved. As illustrated in the test cases,the proposed method has good convergence,and it can provide effective simulation tools for themarket par?ticipants to study the impact of transaction randomness and network security constraints on direct power trading.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2017(029)007【总页数】7页(P61-67)【关键词】电力直接交易;双边协商交易;集中撮合交易;均衡直接交易网络【作者】杨建林;房岭锋;余涛;肖明卫;费斐;罗凤章【作者单位】国网上海市电力公司经济技术研究院,上海 200120;国网上海市电力公司经济技术研究院,上海 200120;上海电力交易中心,上海 200122;上海市经济和信息化委员会,上海 200125;国网上海市电力公司经济技术研究院,上海 200120;天津大学智能电网教育部重点实验室,天津 300072【正文语种】中文【中图分类】TM715作为我国深化电力体制改革的突破口[1-2]，电力直接交易已在我国大部分省市试行推广[3]，取得了良好的效果。

2010年电力系统自动化学术研讨会在海南三亚召开

2010年电力系统自动化学术研讨会在海南三亚召开
佚名
【期刊名称】《电力系统自动化》
【年(卷),期】2010()10
【总页数】1页(P23-23)
【正文语种】中文
【中图分类】TM76
【相关文献】
1.2010年电力系统自动化学术研讨会在三亚召开
2.第二届植物分子育种国际学术研讨会2007年3月23-27日在海南省三亚市召开
3.“2010年电力系统自动化学术研讨会”将在海南召开
4.2010年电力系统自动化学术研讨会将于4月在三亚召开
5.2010年电力系统自动化学术研讨会将于4月在海南召开
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智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析纪生中

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析纪生中发表时间：2018-06-11T16:10:37.347Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第36期作者：纪生中罗番[导读] 智能化技术在近些年的发展速度比较快，尤其是在网络技术的支持下，使得智能化程度有了提高。

海南核电有限公司海南 572733摘要：改革开放以来，特别是进入21世纪，我国的社会主义市场经济繁荣发展，科学技术水平也取得了长足的进步和发展。

在当前国际和国内社会中，智能技术之一个全新且实用价值极大的课题。

智能技术适用范围极广，可以在社会各个领域进行使用和普及。

尤其是在电气工程自动化发展方面，智能技术的应用势在必行。

在电气领域这种智能手段的应用不仅仅可以有效提升电气工程自动化的工作效率，为系统稳定运行提供保障，还可以在很大程度上降低电气工程的成本，提高企业的经济效益和利润空间。

因此，在电气工程自动化的过程中，应用和普及智能化技术是重中之重。

本文通过对智能技术在电气工程自动化发展中的应用进行研究和分析，得出了智能技术应用到电气工程自动化发展中的优势。

希望通过本文的研究与分析，可以对智能技术在电气工程自动化发展方面提供一定的借鉴意义和促进作用。

关键词：电气工程；智能化技术；应用引言智能化技术在近些年的发展速度比较快，尤其是在网络技术的支持下，使得智能化程度有了提高。

智能化技术对传统的工程生产模式有着改变，提高了工程生产能力，大大节约了人力资源。

智能化技术应用在电气工程自动化当中，就能有助于电气工程的可持续发展。

1智能技术的内涵智能技术在电气自动化技术的发展最为主要的还是依靠计算机技术。

由于科学技术水平的不断提高，电子计算机对于模拟人类的大脑进行简单的思考和运行的可能性不断提高，这就是人工智能技术，这种技术促进了电气工程自动化程度的不断加深。

2智能化技术在电气工程自动化中的应用优势电气自动化控制设计中，智能化技术的应用优势集中体现在控制器方面，以控制器智能化为例进行分析。

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交直流混联电网的安全稳定控制李雪明薛禹胜罗剑波姬长安曹一中张正勤李惠军（国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司，江苏省南京市210003）摘要：介绍交直流混联电网稳控系统的控制和决策方式，分析直流降压运行方式对稳定控制的影响，阐述多条直流间的紧急协调稳定控制对交直流混联电网稳定运行的影响，提出直流极闭锁的综合判据、输送功率变化量的计算方法和交直流相互影响的可靠对策。

该项技术已成功应用于三峡发输电系统，华中与西北、华北、华东交直流混联电网中，至今保持无拒动、无误动的记录。

这对提高交直流混联电网的坚强性和综合防御技术水平，具有重要的意义。

关键词：安全稳定控制系统，交直流混联电网，直流极闭锁，紧急控制The Security and Stability Control of AC-DC Hybrid Power GridLI Xueming ,XUE Yusheng, LUO Jianbo,JI Changan,CaoYizhong,ZHANG Zhengqin, LI Huijun （State Grid Electric Power Research Institute，Nanjing 210003, China）Abstract: This article describes the stability control and decision-making technologies for AC-DC hybrid power grids. It analyzes the impacts of DC step-down operation on the stability control, expatiates the emergency coordination and stability control in numbers of DC lines impact on AC-DC hybrid system operation and proposes a comprehensive criterion for DC pole blocking, a method for calculating transmission power variation when DC pole blocking and reliable countermeasures for AC-DC interaction. These technologies have been successfully used in China’s power grid defense schemes, with neither unwanted operation nor missing operation, and significantly improves the stability of AC-DC hybrid power grids.Key words: security and stability control systems, AC-DC hybrid power grids, DC pole blocking, emergency control1引言随着高压交直流混联电网建设和大区电网互联的不断推进，我国电网得到了快速发展，建设现代化大电网必须高度重视影响电网快速发展的关键技术问题,有效把握交直流混联电网运行规律，对缓解电网运行风险具有重要的意义。

在电网的建设初期，为了保证电网的稳定运行，需要采取一系列稳定控制措施或防御对策，及时化解电网运行风险,提高安全稳定控制水平。

稳定控制系统作为电力系统的第二道防线的重要设备，是保证电力系统安全稳定运行的重要保障，在交直流混联电网中得到了广泛的应用【1】。

目前的稳定控制系统基本上都是基于1967年Dy Liacco提出的确定性安全稳定分析构想中的紧急控制思想，只对电网系统发生了预想事故后不稳定应采取的控制措施，目前稳定控制系统的控制方式分如下三种方式：（1）局部稳定控制，是指单独安装在各个厂站，装置解决的都是本站的稳定问题，采取的措施也是在本厂站内解决，装置相互之间不交换信息、没有通信联系，解决的是本厂站母线、主变或出线故障时出现的稳定问题，如一个电厂的送出控制；一个变电站电源线过载切负荷控制等。

（2）区域电网稳定控制，为解决一个区域电网内的稳定问题而安装在多个厂站的稳定控制装置，经通道和通信接口设备联系在一起，组成稳定控制系统，站间相互交换运行信息，传送控制命令，可在较大范围内实施稳定控制。

区域稳定控制系统一般设有一个主站、多个子站和执行站，主站一般设在枢纽变电所或处于枢纽位置的发电厂。

主站负责汇总各站的运行工况信息，识别区域电网的运行方式，并将有关运行方式信息传送到各个子站。

（3）大区互联电网稳定控制，按分层分区原则，互联电网稳定控制主要负责与联络线有关的紧急控制，必要时需交换相关区域电网内的某些重要信息，如南方电网和广东的区域性稳定控制系统。

稳定控制系统的决策方式分如下两种方式：（1）分散决策方式，各站都存放有自己的控制策略表，当本站出线及站内设备发生故障时，根据故障类型、事故前的运行方式，做出决策，在本站执行就地控制（包括远切本站所属的终端站的机组或负荷)，也可将控制命令上送给主站，在主站或其它子站执行。

由于控制决策是各站分别做出的，故称这种方式为分散决策方式。

这种方式简单可靠、动作快，应用普遍。

（2）集中决策方式，控制策略表只存放在主站装置内，各子站的故障信息要上送到主站，由主站集中决策，控制命令在主站及有关子站执行，集中决策方式下的控制系统只有一个“大脑”进行判断决策，因此对通信的速度和可靠性比分散决策方式要求更高，技术的难度相对也较大。

集中决策方式应用较少。

大部分区域性的安全稳定控制系统都是集中决策和分散决策相结合的控制方式。

随着电网的发展，电网对安全稳定控制系统的功能和可靠性要求不断提高，控制方式不再仅仅限定在一个区域内，多个区域稳控系统之间需要协调配合，起到协同保护作用，这已经在三峡发输电系统和德宝直流稳定控制系统实际工程中得到应用。

2交直流混联电网中直流闭锁故障的判别高压直流输电系统（HVDC）在我国电力系统远距离大功率输电、大区互联电网中得到了广泛应用。

目前国家电网公司内投运的直流输电系统有葛上直流(1200MW)、龙政直流(3000MW)、三广直流(3000MW)、宜华直流(3000MW)、德宝直流(目前单极投运1500MW)和即将投运的向上（复奉）特高压直流等。

高压直流输电系统输送功率大,在交直流并联运行电网中，直流系统故障或闭锁后，引起的安全稳定问题十分突出，如何正确判别直流极闭锁是安全稳定控制系统研究中的重要课题，稳定控制装置必须正确、快速地判出不同形式的直流极闭锁，才能迅速的采取稳定控制措施，采取切机、切负荷和多直流的联合调制等稳定控制措施，才能保证大区交直流混联联网的安全稳定运行。

因此，在交直流混联电网中，直流闭锁故障的正确判断和在极闭锁时直流输送功率变化量的准确计算，对稳控系统中正确动作非常重要，必须解决好，才能保证稳控系统的可靠运行通过研究直流极闭锁的电气量特征以及直流控制保护系统的动作行为，对于±500kV直流输电系统的直流极闭锁故障综合判据，已经非常成熟可靠，其成果已成功应用在三峡发输电系统稳定控制系统、德宝直流稳定控制系统等多个交直流混联的稳定控制系统中，在三峡稳控系统投入跳闸运行的7年中，经历了十几次直流闭锁故障的考验，装置都可靠正确判出，稳控系统正确动作，可靠切除了三峡电厂的机组，保证了三峡近区电网的安全稳定运行，如2005-11-20，由于常州政平站交流保护控制系统故障，龙政直流发生双极闭锁，三峡安控龙泉站装置动作，发出切除三峡左一电厂4台机组命令，三峡安控左一电厂装置切除#1、#4、#6、#8机组，共2370兆瓦出力。

直流极闭锁判据的主要原理是通过采集换流变原边侧交流电压、电流信号，计算得出有功功率值来代表直流极的功率，并用该功率来判别直流极的投退，通过计算换流变功率和电流的变化情况，再结合直流输电的极控系统输出到稳控装置的极闭锁信号（BLOCK）或紧急停运信号（ESOF），进行直流单极或双极闭锁的判断。

判据如下：(1)换流变压器功率或电流突变量启动；(2)启动前0.2s换流变压器的功率｜P-0.2s｜≥Ps1（定值）；(3)启动后换流变压器的功率｜Pt｜＜Ps2（定值）;(4)换流变压器至少有两相电流I≤Is1（定值）；(5)换流变压器电流的变化｜△I｜=｜Ik-Ik-0.02s｜≥△Is；（6）满足以上5个条件的时间t>Ts1（延时确认时间）；（7）检测到极闭锁信号或ESOF信号。

装置启动后同时满足以上7个条件则判为直流极闭锁。

当装置判断出发生直流单极闭锁故障后，首先计算出直流断面在故障前后的变化情况，同时还需考虑另一极功率的变化情况，再根据当时直流运行工况（是否降压运行等），综合判断计算出直流断面功率的变化量，根据这个变化量的大小，查询控制策略表执行控制措施【2】。

3直流降压运行方式对稳定控制的影响降压运行是直流系统在直流线路或直流开关场设备频繁闪络时经常会采用的运行方式【3】。

闪络的起因可能是由于绝缘强度下降，或是大雾等环境因素。

降压运行一般通过调节换流变压器分接开关位置和控制触发角实现。

当单极有两个12脉动换流单元时，实现降压运行的手段又多了一个，可以闭锁其中一个12脉动换流单元实现电压减半，不过这同时也使输送功率减半。

由于通常情况下只要求调节到80％或70％额定电压下运行，因此上述方法适用情况有限。

需要注意的一点是，当电流维持在额定水平，运行电压越低，所送的功率就越少。

由此可见，降压运行方式对稳控系统在计算切机量的时候是有影响的，在直流极发生闭锁故障时，必须充分考虑到直流的降压运行方式对稳控系统的影响，否则就会造成欠切或过切。

4直流输电极闭锁时输送功率变化量的计算当装置判断出发生直流单极闭锁故障后，由于直流控制运行方式的不同，闭锁极的功率会有部分功率向另一极转移，因此，应首先计算出直流断面在故障前后的变化情况，同时还需考虑另一极功率的变化情况，再根据当时直流运行工况（是否降压运行），综合判断计算出直流断面功率的变化量，根据这个变化量的大小，查询控制策略表执行控制措施。

三峡发输电稳控系统在极闭锁时计算直流输送功率变化量时，就充分考虑了上述因素。

计算方法如下：（a）当稳控装置判出直流双极闭锁故障时，直流输送功率变化量就取故障前双极的和功率。

（b）当稳控装置判出直流单极故障时，闭锁极在闭锁前输送额功率可能有一部分（或全部）向另一极转移（决定于直流极控系统控制方式和闭锁前直流双极输送的功率大小），目前装置在计算直流输送功率变化量的方法如下图1：图1：直流双闭锁时直流输送功率变化量计算流程上述流程图中，30ms的延时和另一极的功率增加量70MW是根据直流极控系统的控制特点来确定的，由于极间功率转移需要较长的时间，为了保证稳控系统动作的快速性，如30ms内装置判出另一极有>=70MW功率增加量，就认为功率转移成功。