[发明专利]特高压直流参与强直弱交电网安全防线的控制方法和装置

说明书

本发明提供了一种特高压直流参与强直弱交电网安全防线的控制方法和装置，先判断强直弱交电网是否发生暂态功角失稳，若是则确定包括特高压直流参与强直弱交电网的安全防线，然后根据特高压直流参与强直弱交电网的安全防线对强直弱交电网进行控制。本发明提供的特高压直流参与强直弱交电网的三道安全防线考虑了直流功率预控策略、直流功率紧急调制策略以及安全稳定控制策略中的切机、切负荷、低频减载和高周切机，能够大大提高强直弱交电网的安全防御的有效性；且本发明明确了特高压直流参与强直弱交电网的安全防线的应用环境和每道安全防线的控制策略以及三道安全防线的相互配合策略，为强直弱交电网的安全防御提供了便捷且有效的途径。

技术领域

本发明涉及特高压直流技术领域，具体涉及一种特高压直流参与强直弱交电网安全防线的控制方法和装置。

背景技术

中国现阶段的电网发展模式是交流输电用于构建主网架及各级输配电网络，实现区域电网同步互联，而直流输电用于区域电网异步互联和能源基地的大容量远距离外送，随着特高压交直流逐步投运，我国已形成大规模的交直流混联电力系统，但整体而言，电网建设仍处于过渡期，呈现“强直弱交”的特征。

未来目标年电网将投入多条特高压直流，而某些特高压弱交流联络断面相对薄弱，直流闭锁可能使联络断面功率波动越稳定极限，造成区域电网之间失去同步，触发断面解列装置动作，解列后规模变小的系统易出现频率等问题，连锁反应下电网运行风险急剧增加，新格局下的电网安全问题，亟需采取更加多样、有效的防控措施予以应对。

直流系统本身具有多种附加控制功能，可用于系统失稳的防控，已有将直流应用到电网防控的理论研究和工程实践成果。其中文献[1]研究了直流系统紧急功率支援策略，来缓解因故障导致电网功率不平衡的问题，减少了切机、切负荷量，但是没有针对强直流冲击弱交流通道暂态失稳的问题与场景开展研究，研究也仅涉及直流系统参与电网第二道防线的紧急控制策略，并没有研究直流系统全面参与电网三道防线的策略。文献[2]研究探讨了直流系统的多种附加控制功能在电力系统安全防御体系中的定位，提出了直流系统附加控制功能参与电网第一、二道的功能定位，但没有提出参与电网第三道安全防线的功能定位，同时，相关的功能定位并不是针对典型的强直流冲击弱交流通道的暂态失稳问题提出。

包括文献[1]和文献[2]在内的现有技术相关研究仍有如下不足：

(1)强直弱交电网格局下，直流冲击弱交流通道的能量强、破坏性大，须充分发挥特高压直流快速可控的特点，使特高压直流调控全面参与到电网三道防线中去，以增强电网的安全防御性，但已有成果更多只是针对直流参与某道电网安全防线的某控制策略开展理论与工程应用研究；

(2)强直弱交电网格局下，直流故障冲击弱交流通道造成电网的暂态失稳已经是一个典型安全问题，但提出针对此问题的特高压直流全面参与电网三道防线的定位及控制流程尚未明确提出；

(3)针对强直流冲击弱交流通道的暂态失稳问题，特高压直流参与电网一、二、三各道安全防线的控制策略以及与原有安控协调配合的策略尚未具备或者不完整。

文献[1]张步涵，陈龙，李皇等，利用直流功率调制增强特高压交流互联系统稳定性[J]，高电压技术，2010，36(1)：116-121。

文献[2]郭小江，马世英，卜广全等，直流系统参与电网稳定控制应用现状及在安全防御体系中的功能定位探讨[J]，电网技术，2012，36(8)：116-123。

发明内容