PDF《考虑风电特性的送出线路过载控制方法》

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a e p s G i n f o . c o m 考虑风电特性的送出线路过载控制方法 陈永华1,

2 ,唐冠军1,

2 ,宋晓芳1,

2 ,李雪明1,

2 ( 1. 南瑞集团公司 ( 国网电力科学研究院) ,江苏省南京市

2 1

1 1

0 6;

2. 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:风电送出线路不满足 N -1安全约束时, 任意一条线路跳闸都会导致其他线路出现过载. 针对集群式风电并网的特点, 首先分析风电机组低电压穿越( L V R T) 能力、 风电短时出力波动对传 统过载控制方案的影响, 并提出针对性建议.在此基础上, 进一步提出考虑风电出力变化趋势的过 载切机方案, 通过数值方法分析各风电场的出力变化趋势, 动态优化选择切机对象, 使得切机措施 更加高效, 减小风电送出线路再次发生过载的概率, 从而保障风电外送通道的安全性. 关键词:风力发电;

过载控制;

低电压穿越;

短时出力波动;

切机策略 收稿日期:

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1 4 G

0 9 G

1 8;

修回日期:

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1 5 G

0 1 G

0 4. 国家科技支撑计划资助项目(

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1 2 B AA

1 5 G

0 0) ;

国家电网公 司大电网重大专项资助项目( S G C C G MP L G

0 0

3 G

2 0

1 2 ) .

0 引言 根据 十二五 规划, 中国将建设河北、 蒙东、 蒙西、 吉林、 甘肃、 山东、 江苏、 新疆和黑龙江九大风电 基地[ 1] , 规模开发、 集中并网、 远距离输送已成为国 内风电开发利用的重要模式之一.然而, 风电并网 量迅速增长的同时会出现电网建设与风电场建设不 同步, 大量的风电需要通过原有的1

1 0k V /

3 3 0k V 线路汇集到7

5 0k V 变电站再远距离外送消纳, 而 原有的1

1 0k V /

3 3 0k V 输电线路的外送能力严重 不足, 难以满足电网运行的 N-1安全稳定约束, 任 意一条线路跳闸都会导致其他线路出现严重过载, 需要部署电网安全稳定控制装置解决风 电送出问 题. 文献[

2 G

5 ] 研究指出, 不同类型和不同厂家的风 电机组的运行控制方式及性能差别很大, 机组的低 电压穿越( L V R T) 能力、 故障后功率的恢复速率也 参差不齐.这些将使得外送输电线路在故障后功率 恢复期间各个风电场的电气量变化存在很大差异, 可能导致稳控装置过载控制量判别不准确.文献 [

6 ] 介绍了某些风电场在脱网后具备自动复位的能 力, 可能导致过载控制装置切机完成后, 送出断面再 次发生过载.另外, 按照传统的过载切机策略, 风电 送出线路过载后, 根据过载量, 按照既定的优先级顺 序选择切除风电, 直至所切风电总量不小于过载量. 然而, 不同风电场所在地区的风资源情况不相同, 每 个风电场出力的波动情况并不一致, 按照传统的过 载控制策略完成控制后, 若剩下的风电场出力正处 于上升阶段, 有可能使得风电送出线路再次发生过 载.因此, 如何准确判断过载量, 并且通过合理安排 切机策略保证过载断面不反复发生过载是解决风电 送出线路过载问题的关键. 文献[

7 G

9 ] 针对风电并网带来的暂态问题, 提出 了相应的切机措施, 但过载问题是一个相对较长时 间的控 制问题, 与暂态切机控制明显不同.文献[10G11]分别提出了基于潮流跟踪算法和基于内点 消除法的过载断面控制算法, 这些算法都能快速、 精 确地完成过载控制, 但算法相对复杂, 不易在过载控 制装置内实现.文献[