[发明专利]计及风机涉网保护高频分轮次整定方法

说明书

本发明公开了计及风机涉网保护高频分轮次整定方法，根据不同类型风机高频保护定值和电网对风机频率安全的要求，利用摄动法和线性差值算法和暂态频率偏移安全指标得到高频切机量；考虑直流闭锁故障时送端电网潮流变化情况以及输电线路的输电极限和线路负载率，通过配置高频切机机组，使得在高频时通过切机满足对频率的要求。

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术领域，特别是涉及计及风机涉网保护高频分轮次整定方法。

背景技术

大规模能源送端电网的建设将显著提高我国大规模、大范围、高效率优化配置能源资源的能力，对于我国清洁能源和大型能源基地的规模开发，能源资源的大范围优化配置，保障国家能源安全具有重大而深远的意义。送端电网向受端电网输送大功率电能的同时，还要向本地区电网提供电力支持以满足地区用电需求，因此送端电网的稳定性对整个电力系统的安全稳定运行影响甚大。然而，高压直流输电在具备一系列优势的同时也给电力系统的运行带来了新的问题。对于交直流混联电力系统，当发生直流闭锁或受端交流系统故障导致的直流换相失败引起直流单极闭锁时，直流功率将转移至交流通道，引发互联区域电网间的功角稳定问题。同时，送端电网和受端电网功角间的大幅振荡又将导致交流输电通道和受端电网电压降低，导致局部地区电压失稳。此外，当区域电网发生扰动时，扰动电网的影响将经由交流联络线波及到其他互联的区域，导致事故范围扩大。

电力系统异步互联为解决上述问题提供了一个很好的解决方法。异步互联是指两个交流系统之间无交流联络线，而仅仅通过直流输电线路相连，两系统内的发电机转子无需保持同步。采用异步联网的系统之间消除了交流联系，发生直流闭锁故障时，不会出现大规模的潮流转移，从而可以避免主网功角失稳的问题；由于互联电网之间仅存在直流联络线，某区域内的故障不容易波及到相联区域；直流系统快速的控制响应、多样的控制手段，可增强互联电力系统的运行灵活性；与交流联网相比，采用直流联网能进一步增强送端能源富集地区的电力外送能力，提高能源利用率。

异步联网在具备一系列优势的同时也给电力系统的运行带来了新的问题。异步联网虽然可以有效避免直流闭锁后导致潮流大规模转移，增强系统功角的稳定性。但是在直流双极闭锁情况下，送端系统将会受到严重冲击，使得系统频率控制问题成为制约异步联网系统安全稳定运行的关键问题。

异步联网方式下发生直流闭锁故障时，将导致送端系统出现大幅度的频率波动，影响系统的安全稳定运行，降低了系统的供电质量。异步联网后，多直流送出的送端电网为小负荷，大送出的运行方式，，频率稳定问题成为威胁电网安全运行的主要风险。当实现异步联网后，直流单极闭锁/双极闭锁均会导致送端电网的频率升高，高频问题出现的概率增大。若直流配套稳控装置拒动作，则需要依靠第三道防线高频切机来保证频率稳定。高频切机作为连锁切机的后备措施，是抑制孤网频率升高的主要手段。

目前，对于送端电网高频切机方案的研究仅针对交流同步互联的小容量区域电网，省级送端电网等，但是对于异步联网后送端电网多直流闭锁情况下，相应的高频切机方案研究还较少。且已有的高频方案研究中，综合考虑各方面影响和约束的情况较少，例如新能源频率耐受能力，常规机组频率耐受能力等，高频方案具有一定的局限性。

因此，提出一种计及风电涉网保护高频分轮次整定策略，考虑不同保护定值和系统频率约束等各个方面的影响因素，综合送端电网功率转移和电源分布情况，有针对性的提出适应大规模新能源接入以及多直流送出的高频切机方案，指导送端电网的频率稳定控制，保证电网的安全、稳定运行，对增强多直流送出的送端电网的频率稳定具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了计及风机涉网保护高频分轮次整定方法，该方法综合考虑不同机组保护定值和系统频率约束，对送端电网高频切机方案进行整定和优化，在保证送端电网频率安全稳定的基础上，提高整定策略的适应性和经济性。

计及风机涉网保护高频分轮次整定方法，包括：