PDF《含多端柔性直流互联的交直流电力系统静态安全分析》

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a e p s - i n f o . c o m 含多端柔性直流互联的交直流电力系统静态安全分析 李岩1,

2 ,滕云1 ,冷欧阳2 ,王毅3,

4 ,陆娟娟3,

4 ( 1.沈阳工业大学电气工程学院,辽宁省沈阳市

1 1

0 8

7 0;

2.国网内蒙古东部电力有限公司, 内蒙古自治区呼和浩特市

0 1

0 0

1 0;

3.南瑞集团有限公司( 国网电力科学研究院有限公司) ,江苏省南京市

2 1

1 1

0 6;

4.国电南瑞科技股份有限公司,江苏省南京市

2 1

1 1

0 6 ) 摘要:含电压源换流器的多端直流系统在工作原理及控制方式上与常规直流系统存在本质区别, 现有静态安全分析无法直接对含多端柔性直流的交直流系统分析计算.文中以传统交流电网静态 安全分析为基础, 首先, 提出了多端柔性直流混联系统的交直流静态安全分析计算框架, 阐述了功 能实现方法及采用的关键技术.然后, 在预想故障计算中考虑了交直流电网运行条件变化情况, 保 证计算结果与实际电网运行状态一致, 提高了静态安全分析计算的准确性.最后, 通过构建含四端 柔性直流的交直流混联系统仿真模型, 验证了算法的有效性和实用性. 关键词:多端直流;

电压源换流器;

交直流混联系统;

静态安全分析 收稿日期:

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修回日期:

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2 0. 上网日期:

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0 引言 基于电压源换流器( v o l t a g es o u r c ec o n v e r t e r , V S C) 的多端直流输电技术由于其输电能力更强、 运 行方式更灵活, 能够有效解决多电源供电与多落点 受电问题, 将成为解决中国输电走廊紧缺与大规模 可再生能源并网的有效技术手段之一[

1 -

2 ] .随着多 端柔性直流输电技术的发展及特高压交直流混联系 统的建设, 电网运行控制变得更加复杂, 给调度控制 提出了更高的要求, 已成为未来电网调度控制系统 重点研究的内容之一[

3 - 4] .静态安全分析作为调度 控制系统的重要模块之一, 通过在线扫描预想故障, 评估其对电网安全运行产生的影响, 有效支撑了电 网调度业务的开展.含VSC的多端直流系统在工 作原理及控制方式上与常规直流存在本质区别, 现 有静态安全分析无法直接对含多端柔性直流的交直 流系统分析计算, 需要建立与之相适应的分析计算 方法[ 5] . 目前有学者针对多端柔性直流输电技术从构建 方案、 仿真分析、 控制策略等领域开展研究, 旨在构 建更高等级、 更大容量的柔性直流电网.其中, 在控 制策略方面, 文献[

6 -

9 ] 从不同角度研究了多端柔性 直流系统功率控制模式及运行特性, 文献[

1 0 -

1 1] 研 究了对称双极柔性直流输电系统功率转 带控制策 略.在仿真分析方面, 文献[

1 2 -

1 9] 分析了 V S C 稳 态模型及适用于牛顿法潮流计算的数学模型, 提出 了交直流混合系统的潮流算法, 并根据控制方式的 不同提出了改进算法;

文献[

2 0] 针对大型城市电网

2 2 0k V 分区运行的问题, 提出了利用分区互联装置 在分区间进行柔性互联的新思路, 以及分区柔性互 联电网的静态安全性分析方法.目前关于多端柔性 直流电网的研究主要集中于直流系统技术本身, 在 调度应用层面上对含多端柔性交直流混联系统的静 态安全分析研究成果未见相关报告. 本文以张北多端柔性直流示范性工程建设为背 景, 以现有关于柔性直流系统控制方式及交直流潮 流研究成果为基础, 提出了含多端柔性直流的交直 流混联系统静态安全分析计算框架, 阐述了具体的 功能实现方法, 考虑了交直流电网相互影响, 提高静 态安全分析计算准确性, 为调度运行开展交直流系 统潜在安全风险分析提供技术支撑.