河南特高压交直流混联电网研究项目通过鉴定

4月13日，由河南省电力公司和中国电科院共同研发的《特高压交直流混联条件下复杂多断面型区域电网柔性协调运行控制研究》项目顺利通过鉴定。     

构建大电网的安全网

“2014年1月27日±800千伏天中特高压直流输电工程的投运标志着河南电网进入特高压交直流混联电网新时期。一年来,河南电网保持安全稳定运行,特高压交直流混联电网运行风险综合防控体系建设与实践功不可没。”2月16日,国网河南省电力公司总经理侯清国告诉记者。     

特高压交直流混联输电及稳定运行综述

近年来,我国电力系统的电压等级不断提升,电网规模不断扩大,尤其是高压交直流混联系统给电力系统稳定运行带来了一系列问题。阐述发展特高压输电的动因,分析比较交流输电和直流输电的性能,总结我国特高压交直流的建设成果,介绍特高压交直流混联电网运行稳定问题和交直流的相互影响。当高压直流电网接入交流电网后,对其安全稳定运行提出了挑战,根据存在问题提出建议,保障大电网安全可靠运行。     

四川多回±800kV直流外送系统直流有功功率协调控制

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。     

采用柔性直流输电优化河南电网运行的前瞻性研究

为了保证河南电网在互联电网大发展背景下的安全稳定高效运行,分析了河南电网作为特高压交直流混联典型受端电网在未来运行中面临的主要问题。结合柔性直流输电技术的优势特性和发展趋势,并针对河南电网的实际情况,设计了线路扩容、增加输电断面线路和采用背靠背柔性直流输电技术等4个技术方案。通过仿真计算和对比分析可知,采用背靠背柔性直流输电技术的方案在满足输送能力要求的同时,还能够减小系统短路电流水平,提高系统稳定性,平抑功率振荡。     

201O年云南电网的稳定运行与控制问题

针对2010年云南电网将形成的大规模云电东送交直流混联输电断面，分析了云南电网及其大型互联输电断面的稳定运行与控制将面临的几个关键问题，指出急需开展云南电网及其交直流混联输电断面动态行为的特征与机理研究和基于广域信息的统一协调控制理论、方法及相关技术的研究，并探讨了具体的研究方向和研究内容。     

特约主编寄语

随着我国特高压交直流混联电网规模的不断扩大,电网大范围优化资源配置能力得到了显著提升。与此同时,也对电网保护与调控系统提出了新的挑战:特高压电网交直流、送受端耦合日益紧密,存在局部故障影响全局的安全风险;新能源机组、直流输电大规模投产使得电网调节能力严重下降;电力电子设备及其控制系统与传统交流系统交织,使得系统呈现出复杂的动态特性。因此,关于交直流混联电网安全运行关键技术的研究亟待开展。     

国电南瑞基于广域测量系统的交直流协调控制技术通过验收

正2015年12月3日,由国电南瑞电网安全稳定控制分公司承担的国家电网公司重大专项课题"基于广域测量系统的交直流协调控制技术"通过验收。以周孝信院士为组长的验收专家组一致认为该课题完成了合同规定的研究内容,同意通过验收。该课题通过构建适应交直流、多直流协调优化控制系统的整体框架和软硬件平台,实现了电力系统交直流混联电网的广域协调控制,可有效解决特高压交直流联网运行控制面临的关键问题,显著提高大规模交直流电网运行优化控制能力和电网安全控制水平。     

交直流柔性协调控制技术在华中电网的应用

随着特高压大规模输电快速发展,交直流相互耦合愈加紧密,电网安全稳定问题凸显,安控措施量大,迫切需要适应于交直流混联大电网的安全稳定控制技术。交直流柔性协调控制技术是利用多回直流功率紧急控制,通过交流系统与直流系统相互配合,降低大容量直流故障冲击,提升系统振荡阻尼水平,替代或减少受入直流闭锁故障后电网切负荷量,该技术在华中电网得到了成功的工程应用。文中针对华中电网运行存在的实际问题,基于多直流协调控制理论和时域仿真,构建了交直流柔性协调控制系统,现场试验结论验证了该系统对于提高电网输电能力和安全稳定运行裕度的有效性。     

南阳变建成对特高压及河南电网的影响

特高压南阳变的建成将使河南电网成为联结华北、华中、西北电网的重要枢纽,研究新的联网形式下特高压及河南电网的运行特性,是确保华北-华中电网安全稳定运行的必然要求.本文深入研究了特高压南阳变建成后特高压联络线及鄂豫断面的输电能力、华北-华中电网安全稳定水平、特高压及河南电网电压无功特性,结果表明特高压南阳变建成后电网输电能力、安全稳定水平、电压无功调节能力均有明显提高,宜结合电网规划,加快特高压南阳变建设进度.     

西北750 kV 交直流混联电网综合仿真培训系统

西北电网已经成为多端交直流混联复杂电网,为了适应西北电网运行发展的需求,急需建设一套适合该类型电网的交直流区域电网联合仿真培训系统.为此,利用基于高层体系结构支撑平台及全动态的交直流混联电网仿真技术,构建了西北750 kV 交直流混联电网综合仿真培训系统,分析了系统结构、关键技术,该系统已成功投入运行,成为针对超高压交直流区域电网生产人员的专业培训平台.     

特高压交流电网建设进程对四川特高压直流与相关交流断面耦合关系的影响

随着特高压交流电网建设进程的不断深入及锦苏、复奉、溪浙三大特高压直流的建成,四川电网将形成交直流混联外送的格局。针对特高压直流闭锁后功率转移情况,并结合特高压交流电网的建设进程,分析与特高压直流具有较强耦合关系的交流断面,为四川电网的安全稳定运行提供指导。     

直流参与稳定控制的典型场景及技术需求

能源资源与负荷中心逆向分布特征,决定了为提升能源综合使用效率、实现跨大区资源优化配置,需大力发展特高压直流输电技术。在目标电网发展和演变进程中,交直流混联电网将会呈现出混联结构差异化、电源类型多元化、直流落点规模化、交直耦合效应和动态行为复杂化等特征,不同混联格局则具有其鲜明的稳定特性。应用直流多速率、大容量、多类型功率调控功能,是混联电网稳定控制的重要技术手段,也是实现智能化和柔性化控制的重要措施。以我国运行与规划电网为背景,梳理8类直流参与电网稳定控制的典型场景及策略,并提出促进工程应用的技术发展需求。研究结论,对深入理解交直流混联电网稳定特性,提升混联电网安全稳定运行控制能力,提供了重要技术支撑。     

浙江多馈入交直流混联电网电压稳定性分析

特高压灵绍直流投运后,浙江电网运行特性发生重要转变,省内主要受电断面由钱塘江断面转变为宁绍台温"十线断面",系统电压稳定存在薄弱环节。基于上述原因,首先分析了2016年灵绍直流馈入后,浙江交直流混联电网主要运行特征,并开展静态电压稳定裕度和暂态电压稳定特性分析,得出关系到浙江电网电压稳定的薄弱环节和关键机组。相关研究成果为浙江交直流混联电网的优化运行和调度提供了参考。     

特高压交直流混联电网大停电防控方法的协调配合

结合正在建设中的特高压交直流混联电网,从进一步保障电网运行安全、增强电网防控大停电水平的角度出发,系统地构建了适用于特高压混联电网大停电协调配合防控体系,包括系统各阶段故障不同故障类型防控手段协调配合以及交直流混联系统防控系统间扰动互相影响及利用直流系统对交流系统进行支援等多个部分。在每部分中介绍了该方面国内外相关技术现状、采用协调配合进行大停电防控的原因和优势,以及实际采用的处理方法。     

含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制

含柔性直流电网的交直流混联系统中换流站功率参考值和下垂系数分别决定了换流站功率分配以及直流电压与直流功率间的斜率控制关系,进而决定了整个交直流混联系统的潮流分布,因此功率参考值和下垂系数的选取至关重要。为此,提出一种含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制策略,对功率参考值和下垂系数进行优化,以实现系统网络损耗和直流电压偏差率综合最小的目标。首先,针对含柔性直流电网的交直流混联系统建立了换流站模型、交流系统模型和直流电网模型,并建立了直流电网在主从运行方式或下垂运行方式下的控制方程统一表达式。然后,基于含柔性直流电网的交直流混联系统最优潮流,在线自适应修正换流站功率参考值和下垂系数。最后,对不同运行方式下含五端柔性直流电网的修正IEEE 39和IEEE 118节点交直流混联系统进行计算分析,其结果验证了所述方法的有效性。     

天中直流投运后新疆电网区域稳控切机切负荷策略优化分析

随着新疆电网750kV交流外送第二通道以及+800kV天中特高压直流工程的相继投运,新疆电网正式进入特高压"交、直流混联"大电网的新时代。在复杂大电网的背景时代下,新疆电网特有的大功率外送、薄弱的交流电网以及交、直流混联等的电网特点,势必将造成复杂的电网安全稳定运行特性,电网运行的安全风险压力与日俱增,最终造成的电网区域稳控系统的复杂性也明显提高。本文主要结合新疆电网天中特高压直流的投运以及新疆电网自身的长链式、接力送(受)电的电网结构特点,深入分析并对稳控切机、切负荷的原则进行全面优化,提高新疆电网稳控系统"二道防线"的防御能力和系统管理水平,最大限度保证"交直流混联"和"大电网"背景下的新疆电网的安全稳定运行水平。     

特高压交直流混联电网外送系统故障对交流电压的影响研究

为辨识相同功率转移下电压下降幅度最大的交流母线及对相同交流母线电压影响最大的直流系统,识别造成稳态压升最大的交流断线故障,对特高压交直流混联电网中外送系统故障对交流电压的影响进行理论推导和仿真分析。建立交直流混联输电系统数学模型,分析交流通道及直流通道故障对交流电压的影响,并进行理论计算,基于电力系统分析综合程序(PSASP)搭建锡盟地区特高压交直流混联电网仿真模型,并通过实际仿真验证了理论计算结果的准确性及有效性。仿真计算结果表明:换流母线到交流母线的等效电阻越大,直流闭锁时造成的交流母线电压下降幅度越大,线路传输无功功率与首端电压比值越大,发生交流单回断线故障线路首端压升越大。研究内容为系统稳态运行电压的控制提供理论指导,对交直流混联系统安全稳定运行具有重要意义。     

2010年云南电网几个关键问题的研究

针对2010年云南电网将形成的大规模云电东送交直流混联输电断面,分析了云南电网及其大型互联输电断面的稳定运行与控制将面临的几个关键问题,指出急需开展云南电网及其交直流混联输电断面动态行为的特征与机理研究和基于广域信息的统一协调控制理论、方法及相关技术的研究,并探讨了具体的研究方向和研究内容.     

面向特高压交直流大受端电网的频率紧急控制特性分析

以特高压交直流混联为特征的大受端电网易发连锁故障,一旦发生直流闭锁,频率稳定问题可能随之出现。针对多直流协调控制、安控抽蓄切泵、精准负荷控制等频率紧急控制方法,开展基于实际电网典型运行方式下电网的频率紧急控制特性仿真,验证现有频率紧急控制方法的有效性。