[發明專利]區域電網富裕電力直流外送系統的優化切機方法和裝置

有效

• 申請號: 201710273952.4
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN108736500B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 賈俊川;于強;仲悟之;張健;張立波;易俊;高鵬飛;邵瑤;屠競哲;賀慶;云雷;劉麗平;王歆
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網山東省電力公司煙臺供電公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02J3/48
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種區域電網富裕電力直流外送系統的優化切機方法和裝置，方法包括：獲取直流閉鎖故障后區域電網需切除的機組總量；切除直流閉鎖故障前后直流近區風電機組機端母線暫態電壓變化量大于等于耐高壓能力的風電機組，計算安控系統所需補切的區域電網機組容量和省級電網需切除的機組總量；按照省級電網切機順序切除省內機組。本發明提供一種區域電網富裕電力直流外送系統的優化切機方法和裝置，可操作性強，可用于實際特高壓/高壓直流輸電系統的安控措施的制定、并指導特高壓/高壓直流輸電系統可靠運行及特高壓/高壓直流輸電系統投運后交直流混聯電網安全穩定運行具有重大的實際意義。

技術領域

本發明涉及電力系統運行與控制技術領域，具體涉及一種區域電網富裕電力直流外送系統的優化切機方法和裝置。

背景技術

隨著大氣污染防治行動計劃的實施以及國家大力發展新能源與“西電東送”能源戰略的逐步推進，以風電為主要代表的新能源發電技術不斷發展，遠距離、大容量跨區特高壓直流工程陸續投運。當前，中國處于能源結構逐步調整時期，且限于生態環保壓力，火電機組能源審批較為嚴格，其建設及投產相對滯后，導致中國已建設投運的多回風火打捆特高壓直流輸電工程缺乏配套電源，特高壓/高壓直流輸電系統外送電力需要通過區域電網富裕電力匯集；另一方面，目前中國已經規劃并建設大容量特高壓/高壓直流輸電系統用于解決某些能源省份的存量電力過剩問題，特高壓/高壓直流輸電系統外送電力完全通過區域電網富裕電力遠距離匯集而來。這些區域電網富裕電力直流外送系統對于促進中國能源資源全國范圍內的優化配置、緩解大氣污染防治壓力、解決能源基地窩電問題、提高新能源消納能力具有重要意義。

由于特高壓/高壓直流輸電系統外送功率大，其容量相對區域電網規模來說占比高，在特高壓/高壓直流輸電系統發生單、雙極閉鎖故障后，區域電網的頻率將快速大幅升高，易引發區域電網內常規機組和新能源機組無序跳閘。為保證閉鎖故障后區域電網的頻率穩定，需要采取一定的頻率穩定控制措施，最有效的措施即為安控切機措施。由于這些特高壓/高壓直流輸電系統配套電源較少，甚至沒有配套電源，大容量直流閉鎖后需要從區域電網內切除大量機組。安控切機后由于潮流大范圍回退，直流換流站近區變電站母線電壓升高，有可能會超過設備正常運行電壓上限，損壞電氣設備；另外，若區域電網內切機位置不當，會引起區域電網內薄弱斷面過載，甚至造成局部地區電壓失穩等風險。因此，直流閉鎖故障后如何選擇切機位置，使在保證區域電網頻率穩定的同時，能夠減輕因切機帶來的大范圍功率竄動后的斷面過載、局部地區電壓失穩、直流換流站近區的穩態過電壓等一系列次生問題，對于安控切機措施的制定、指導特高壓/高壓直流輸電系統及投運后互聯電網的穩定運行具有重大的現實意義，但是目前并沒有針對此問題的相關研究。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種區域電網富裕電力直流外送系統的優化切機方法和裝置，可操作性強，可用于實際特高壓/高壓直流輸電系統的安控措施的制定、并指導特高壓/高壓直流輸電系統可靠運行及特高壓/高壓直流輸電系統投運后交直流混聯電網安全穩定運行具有重大的實際意義。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種區域電網富裕電力直流外送系統的優化切機方法，所述方法包括：

獲取直流閉鎖故障后區域電網需切除的機組總量，并統計直流閉鎖故障前后直流近區風電機組機端母線暫態電壓變化量大于等于耐高壓能力的風電機組在直流閉鎖故障前的并網功率；

切除直流閉鎖故障前后直流近區風電機組機端母線暫態電壓變化量大于等于耐高壓能力的風電機組，根據直流閉鎖故障后區域電網需切除的機組總量計算安控系統所需補切的區域電網機組容量，并將安控系統所需補切的區域電網機組容量按照直流外送分配比分配至省級電網，并計算省級電網需切除的機組總量；

按照省級電網切機順序切除省內機組，直至省級電網實際切除的機組總量等于或大于省級電網需切除的機組總量。

所述獲取直流閉鎖故障后區域電網需切除的機組總量包括：