PDF《5 ·26”双极闭锁原因分析及改进措施》

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1 云广直流孤岛运行

5 ・2

6 双极闭锁原因分析及改进措施 陈亦平1,

2 ,陈磊3 ,叶骏2 ,侯君2 ,张尧1 ,杨仲超1 ( 1. 华南理工大学电力学院,广东省广州市

5 1

0 6

4 0;

2. 中国南方电网电力调度控制中心,广东省广州市

5 1

0 6

2 3;

3. 清华大学电机工程与应用电子技术系,北京市

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8 4 ) 摘要:以云广直流2

0 1 3年 5・2

6 孤岛调试中单极闭锁试验导致双极闭锁事件为例, 分析了孤岛 方式下单极闭锁后直流系统无功控制及发电机励磁系统的响应特性.指出了机组电力系统稳定器 ( P S S ) 存在的反调现象显著恶化了孤岛系统的过电压问题, 直流无功控制对大扰动后频率、 电压变 化的适应性不足是导致双极闭锁的直接原因.现有直流孤岛过电压控制主要集中在换流站侧, 没 有充分发挥发电机的电压控制能力.为了更好解决直流闭锁后的过电压问题, 还需要深入研究 P S S反调的解决方案, 并充分发挥机组的励磁调节作用.提出了广域 P S S和高压侧电压控制的技 术思路并进行了仿真验证. 关键词:高压直流输电;

孤岛运行;

双极闭锁;

过电压;

广域电力系统稳定器;

高压侧电压控制 收稿日期:

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0 7 -

2 5;

修回日期:

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1 3 -

1 1 -

1 2.

0 引言 直流孤岛运行能够化解联网运行时大功率双极 闭锁潮流转移导致的主网暂态稳定问题, 对于降低 系统稳定破坏的风险, 提高送电能力有着重要的意 义[ 1] .但在孤岛方式下, 送端电网的系统惯量和短 路比较小, 承受扰动能力较弱.因此孤岛系统的频 率、 电压控制及对各类稳定问题的应对措施与传统 大系统相比存在很大的不同[ 2] . 云广直流是中国首个在设计阶段就考虑采用孤 岛方式的直流输电系统.由于小湾、 金安桥电厂距 离送端楚雄换流站在2

5 0k m 以上, 云广直流送端 孤岛系统十分薄弱, 在额定输送功率下属于极低有 效短路比系统, 如何确保这一系统的安全稳定运行, 在世界上没有先例.文献[

3 - 5] 研究了孤岛系统的 过电压保护策略, 提出了双极闭锁时过电压抑制措 施.文献[

6 -

7 ] 研究了孤岛系统的频率控制策略, 解 释了双极闭锁时部分机组出现调相运行的原因和应 对措施.这些研究大都集中在孤岛双极闭锁后的控 制策略, 对于直流单极闭锁后孤岛系统的动态特性 缺乏深入的研究. 在云广直流2

0 1 3年 5・2

6 孤岛调试中, 进行 单极闭锁试验时发生了预料之外的双极闭锁事件. 深入分析这一事件, 对于理解孤岛方式下单极闭锁 后频率、 电压变化过程, 分析直流系统无功控制及发 电机励磁系统的响应特性, 进而完善孤岛系统电压 控制策略有着重要的意义.

1 直流闭锁过程分析

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1 3年5月2 6日1 6:

4 2:

0 2, 云广直流孤岛调 试进行极Ⅰ单极保护出口闭锁试验.试验中孤岛系 统安排9 机(小湾5机*5

3 0 MW、 金安桥4机*600MW) 5线( 小楚甲乙线、 小和线+和楚甲线、 金 楚甲乙线) 方式, 直流功率49

0 5 MW 运行, 云广直 流孤岛接线方式如图1所示. 图1 云广直流孤岛接线图 F i g .

1 D i g r a mo f i s l a n d e dY u n n a n - G u a n g d o n g U H V D Cs e n d i n gs y s t e m 从1 6: