[发明专利]区域电网富裕电力直流外送系统的优化切机方法和装置

说明书

本发明提供一种区域电网富裕电力直流外送系统的优化切机方法和装置，方法包括：获取直流闭锁故障后区域电网需切除的机组总量；切除直流闭锁故障前后直流近区风电机组机端母线暂态电压变化量大于等于耐高压能力的风电机组，计算安控系统所需补切的区域电网机组容量和省级电网需切除的机组总量；按照省级电网切机顺序切除省内机组。本发明提供一种区域电网富裕电力直流外送系统的优化切机方法和装置，可操作性强，可用于实际特高压/高压直流输电系统的安控措施的制定、并指导特高压/高压直流输电系统可靠运行及特高压/高压直流输电系统投运后交直流混联电网安全稳定运行具有重大的实际意义。

技术领域

本发明涉及电力系统运行与控制技术领域，具体涉及一种区域电网富裕电力直流外送系统的优化切机方法和装置。

背景技术

随着大气污染防治行动计划的实施以及国家大力发展新能源与“西电东送”能源战略的逐步推进，以风电为主要代表的新能源发电技术不断发展，远距离、大容量跨区特高压直流工程陆续投运。当前，中国处于能源结构逐步调整时期，且限于生态环保压力，火电机组能源审批较为严格，其建设及投产相对滞后，导致中国已建设投运的多回风火打捆特高压直流输电工程缺乏配套电源，特高压/高压直流输电系统外送电力需要通过区域电网富裕电力汇集；另一方面，目前中国已经规划并建设大容量特高压/高压直流输电系统用于解决某些能源省份的存量电力过剩问题，特高压/高压直流输电系统外送电力完全通过区域电网富裕电力远距离汇集而来。这些区域电网富裕电力直流外送系统对于促进中国能源资源全国范围内的优化配置、缓解大气污染防治压力、解决能源基地窝电问题、提高新能源消纳能力具有重要意义。

由于特高压/高压直流输电系统外送功率大，其容量相对区域电网规模来说占比高，在特高压/高压直流输电系统发生单、双极闭锁故障后，区域电网的频率将快速大幅升高，易引发区域电网内常规机组和新能源机组无序跳闸。为保证闭锁故障后区域电网的频率稳定，需要采取一定的频率稳定控制措施，最有效的措施即为安控切机措施。由于这些特高压/高压直流输电系统配套电源较少，甚至没有配套电源，大容量直流闭锁后需要从区域电网内切除大量机组。安控切机后由于潮流大范围回退，直流换流站近区变电站母线电压升高，有可能会超过设备正常运行电压上限，损坏电气设备；另外，若区域电网内切机位置不当，会引起区域电网内薄弱断面过载，甚至造成局部地区电压失稳等风险。因此，直流闭锁故障后如何选择切机位置，使在保证区域电网频率稳定的同时，能够减轻因切机带来的大范围功率窜动后的断面过载、局部地区电压失稳、直流换流站近区的稳态过电压等一系列次生问题，对于安控切机措施的制定、指导特高压/高压直流输电系统及投运后互联电网的稳定运行具有重大的现实意义，但是目前并没有针对此问题的相关研究。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种区域电网富裕电力直流外送系统的优化切机方法和装置，可操作性强，可用于实际特高压/高压直流输电系统的安控措施的制定、并指导特高压/高压直流输电系统可靠运行及特高压/高压直流输电系统投运后交直流混联电网安全稳定运行具有重大的实际意义。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种区域电网富裕电力直流外送系统的优化切机方法，所述方法包括：

获取直流闭锁故障后区域电网需切除的机组总量，并统计直流闭锁故障前后直流近区风电机组机端母线暂态电压变化量大于等于耐高压能力的风电机组在直流闭锁故障前的并网功率；

切除直流闭锁故障前后直流近区风电机组机端母线暂态电压变化量大于等于耐高压能力的风电机组，根据直流闭锁故障后区域电网需切除的机组总量计算安控系统所需补切的区域电网机组容量，并将安控系统所需补切的区域电网机组容量按照直流外送分配比分配至省级电网，并计算省级电网需切除的机组总量；

按照省级电网切机顺序切除省内机组，直至省级电网实际切除的机组总量等于或大于省级电网需切除的机组总量。

所述获取直流闭锁故障后区域电网需切除的机组总量包括：