[发明专利]高周切机配置方案的校核方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统控制领域，特别是涉及一种多直流送出异步运行电网的高周切机配置的校核方法和系统。

背景技术

随着直流输送功率越来越大，交直流并联运行带来的系统安全稳定运行风险越来越突出。为避免电网发生多重故障时出现大面积停电事故，电网规划中逐步考虑实施异步互联电网，即两个交流系统间无交流联络线，而仅通过直流线路相联，两系统内的发电机转子无需保持同步。异步互联电网虽极大改善了系统暂态功角稳定问题，但由于原本同步运行的电网，在采用异步联网方式分割成若干规模较小的电网后，单一电网独立抵御功率扰动的能力下降，非故障电网的机组无法直接参与故障电网的一次调频，不利于抑制频率的波动，频率稳定问题突出。

高周切机属于第三道防线范畴，为送端电网配置高周切机装置是解决送端电网外送通道断开时频率控制问题的一项重要技术措施，尤其对于直流输送功率大、系统容量小的弱送端异步运行电网，高周切机方案配置不当可能会存在以下问题：

(1)当外送直流发生闭锁时，送端电网因故障后瞬间存在功率过剩而频率升高，对于单回大容量直流发生单极闭锁，根据《电力系统安全稳定导则(DL755-2001)》，系统不能采取稳定控制措施，送端电网可能因频率升高导致高周切机第一轮动作，不满足电网承受大扰动能力的安全稳定标准；

(2)考虑较严重情况，当外送直流多回同时闭锁且稳控装置拒动，送端电网因功率过剩严重，若送端电网高周切机配置量不够，暂态过程中频率偏高持续时间较长，可能导致火电机组超速保护无序动作；

(3)受端电网故障导致送端电网多回直流换相失败过程中，送端电网可能因频率升高而导致高周切机装置动作，当故障消失直流功率逐渐恢复时，送端电网又会因为功率缺额而频率降低导致低频减载装置动作。

发明内容

基于此，有必要对提供一种多直流送出异步运行电网的高周切机配置的校核方法和系统。

一种多直流送出异步运行电网的高周切机配置方案的校核方法，包括：

建立与待被配置的多直流送出异步运行电网对应的仿真模型；

在仿真模型上进行潮流计算确定待研究的运行方式；

根据待校核高周切机配置方案，仿真计算仿真模型在待研究的运行方式下发生预想故障集中的故障后电网系统的频率特性和高周切机、低周减载动作情况，得到仿真计算结果；

判断仿真计算结果是否满足预设条件；

若是，则确定待校核高周切机配置方案为满足待被配置的多直流送出异步运行电网运行要求的方案；

若否，则根据仿真计算结果修正待校核的高周切机配置方案得到修正的高周切机配置方案，将修正的高周切机配置方案作为待校核高周切机配置方案,返回仿真计算的步骤。

在其中一种实施方式中，在仿真计算的步骤之前，还包括：

建立预想故障集，预想故障集包括：多直流送出异步运行电网外送直流发生单极闭锁、多个直流同时单极闭锁、单个直流双极闭锁稳控装置拒动和多个直流同时闭锁稳控装置拒动，以及受端电网故障引发多直流送出异步运行电网外送多回直流换相失败。

在其中一种实施方式中，在仿真模型上进行潮流计算确定待研究的运行方式的步骤具体为：

采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算确定待研究的运行方式，运行方式包括区域电网开机最大且负荷最大的运行方式、区域电网开机最大而负荷最小的运行方式和区域电网网间输电功率最大的运行方式中的任意一种或多种。

在其中一种实施方式中，根据待校核高周切机配置方案，仿真计算运行方式下发生故障集中的故障后仿真模型的频率特性和高周切机、低周减载动作情况得到仿真计算结果的步骤，具体为：

投入运行直流送端频率限制器，采用隐式梯形数值积分算法，仿真计算待研究的运行方式下发生预想故障集中的每个故障后电网系统的频率特性和高周切机、低周减载动作情况，得到仿真计算结果。

在其中一种实施方式中，高周切机方案包括：高周切机动作轮级、每一轮启动频率、每一轮动作延时定值和每一轮切机量。

一种多直流送出异步运行电网的高周切机配置方案的校核系统，包括：

建模仿真模块，用于建立与待被配置的多直流送出异步运行电网对应的仿真模型；

潮流计算模块，用于在仿真模型上进行潮流计算确定待研究的运行方式；

仿真计算模块，用于根据待校核高周切机配置方案，仿真计算仿真模型在待研究的运行方式下发生预想故障集中的故障后电网系统的频率特性和高周切机、低周减载动作情况，得到仿真计算结果；