PDF《多直流馈入受端电网严重故障后的主动解列策略》

1 6 ] 提出了一种基于解列断面功 率增幅振荡信息和断面两侧功角摆开信息的主动解 列控制方法, 判据的实用性和可靠性尚需进一步验 证.本文研究的多直流馈入受端电网主动解列属于 故障触发的前馈性解列控制. 本文首先分析了多直流馈入受端电网交直流故 障下全网性暂态失稳场景.为避免极端严重故障下 局部重要负荷电网跟随主网一同失稳, 针对其失稳 特点设计了利用主动解列进行应对的总体框架, 并 提出了主动解列的触发判据及解列断面的选择原 则, 根据触发信号主动解列事先确定的解列断面, 并 利用全网广域信息进行追加紧急控制以保证解列后

6 8 第4 2卷第2 4期2018年1 2月2 5日Vol.42N o .

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4 h t t p : / / ww w. a e p s - i n f o . c o m 局部电网的稳定运行, 最后通过实际电网仿真算例 验证了所提主动解列策略的有效性, 为多直流受端 电网应对极端严重故障提供了策略支撑.

1 多直流馈入受端电网全网性失稳场景分析 目前, 特高压交直流电网规模不断扩大, 单一元 件故障下电网均可保持稳定, 但考虑一些极端连锁 故障下, 电网仍存在全网性失稳的风险. 1.

1 多回直流同时闭锁后全网性失稳且失步解列 装置无效 随着电网交直流耦合越来越紧密, 特别是多直 流馈入受端电网直流落点不断增加, 当系统内发生 交流故障时, 极有可能引起多回直流的同时连续换 相失败, 严重情况下会导致多直流闭锁, 造成电网大 范围的潮流窜动, 进而引发全网性的频率、 电压甚至 功角失稳风险.由于故障触发条件及连锁故障场景 多样, 不同相继故障事故链导致失稳模式也往往不 同, 即在 这个过程中很有可能导致振荡中心的转移[

1 7 ] , 传统的完全基于就地响应的失步解列不能很 好适应, 即便考虑在系统振荡过程中失步解列装置 达到动作判据解开部分电网, 解列后也无法保证被 解列的区域电网恢复稳定.以某实际多直流馈入受 端电 网为例, 网络简化图如图1所示.其中断面L11-12和 L

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1 0上配置有失步解列装置, 以应对可能存 在的 A 4区域机组相对主网( A 1+A 2+A 3) 机组失 稳模式. 图1 实际电网的网络简化图 F i g .

1 S i m p l i f i e dn e t w o r kd i a g r a mo fa n a c t u a l p o w e rg r i d 当发生 严重的交流故障(如部分特高压线路N-2或开关拒动故障) 时, 将导致多回直流连续换 相失败, 并引发多直流闭锁, 因闭锁功率过大, 将引 起系统功角失稳, 某一边界条件下系统功角响应曲 线如图2所示.从A1, A 2, A 3和A4四个区域内的 发电机功角情况来看, 失稳模式为 A 2相对于( A 3+ A 1+A 4) 失稳后, 又导致 A

4 和A1部分机组相对 A 3和A1部分机组相继失稳, 从而导致全网失稳. 该模式与现有的失步解列配置( L

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1 2 和L9-10) 防御 的失稳模式( A 4相对于( A 1+A 2+A 3) ) 不同, 假设 系统振荡过程中触发电网现有的失步解列装置, 由 于解列后局部电网中机组同调性较差, 严重情况下 不同机组功角仍持续摆开, 不能恢复稳定. 图2 多回直流闭锁后系统的功角曲线 F i g .

2 C u r v e so fp o w e ra n g l ea f t e rm u l t i p l eD Cb l o c k i n g 根据上述边界条件下的失稳模式, 若在 A 2机 组相对外网 机组开始失稳时, 能准确解列L13-14和L3-4断面, 则可避免后续的相继失稳.但仿真发现, 该失稳模式会随着系统的运行方式、 故障触发条件、 连锁事故链的不同而发生改变, 实际中难以一一罗 列所有可能的连锁故障场景, 并依次配置失步解列 装置, 总结其共性特点均是由交流严重故障造成多 回直流相继闭锁造成的. 1.