大容量柔性直流分極接入電網(wǎng)方式及對(duì)控制保護(hù)系統(tǒng)的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 16:25
多條大容量高壓柔性直流集中落入受端負(fù)荷中心會(huì)加重局部潮流,提高系統(tǒng)短路電流水平,且柔性直流故障停運(yùn)后對(duì)交流系統(tǒng)沖擊較大。為了分散直流落點(diǎn),降低受端交流系統(tǒng)消納直流功率的難度,本文提出了兩種直流線路分極接入受端電網(wǎng)的方式——分極接入不同電壓等級(jí)電網(wǎng)和分極接入不同逆變站。首先理論分析了兩種分極接入方式對(duì)柔性直流控制保護(hù)系統(tǒng)的影響。其次首次引入極間相互作用因子(pole-to-pole interaction factor,PPIF),證明柔性直流分極接入受端系統(tǒng)可以減小正負(fù)兩極之間的相互影響,最后,通過PSCAD/EMTDC仿真證實(shí)柔性直流分極接入受端電網(wǎng)提高了系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
【文章來源】:南方電網(wǎng)技術(shù). 2020,14(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
柔性直流分極接入不同電壓等級(jí)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
柔性直流正負(fù)兩極還可以分別接入不同的逆變站來降低大容量柔性直流單點(diǎn)接入交流系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。在受端交流電網(wǎng)分別設(shè)置逆變站1和逆變站2,將直流系統(tǒng)極Ⅰ、極Ⅱ逆變側(cè)分別接入逆變站1和逆變站2,受端換流站1、換流站2分別通過m條、n條交流線路與受端交流系統(tǒng)1、受端交流系統(tǒng)2相連,受端雙極區(qū)既可以布置在逆變站1中,也可以布置在逆變站2中。受端逆變站1和逆變站2之間通過低壓直流輸電線路相連,構(gòu)成1個(gè)送端、2個(gè)受端的多端直流系統(tǒng)。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。采用圖2的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同樣可以達(dá)到降低受端系統(tǒng)消納功率難度的目的。每座逆變站交流出線的數(shù)目減少,因此可以采用更為簡(jiǎn)單的接線方式。和柔性直流分極接入不同電壓等級(jí)受端電網(wǎng)一樣,當(dāng)受端2個(gè)交流系統(tǒng)間的互阻抗較大,電氣距離較遠(yuǎn)時(shí),可以減小受端電網(wǎng)短路電流水平,避免受端交流系統(tǒng)故障同時(shí)對(duì)直流系統(tǒng)兩極產(chǎn)生影響,降低了大容量柔性直流系統(tǒng)雙極閉鎖的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也可以減小直流線路單極接地故障對(duì)受端交流系統(tǒng)的影響范圍和程度
對(duì)于柔性直流輸電系統(tǒng),柔性直流正常運(yùn)行時(shí)調(diào)制比不應(yīng)大于1,即2Uac2/Ud≤1.15,其中Uac2為逆變站變壓器閥側(cè)空載相電壓幅值,Ud為直流母線電壓。所以在上述工況中降低極Ⅱ直流參考電壓時(shí)需保證Ud2要始終大于極Ⅱ變壓器閥側(cè)相電壓幅值的2倍,可以通過設(shè)置一個(gè)直流電壓的下限Udcmin來對(duì)其進(jìn)行約束。具體控制框圖見圖3。上述直流電壓控制僅在雙極運(yùn)行時(shí)投入。另外FLC等裝置動(dòng)作可能會(huì)對(duì)直流系統(tǒng)兩極流過的實(shí)際功率產(chǎn)生影響,導(dǎo)致接地電流變大。為了避免直流電壓頻繁調(diào)節(jié),需要對(duì)上述直流電壓控制設(shè)置啟動(dòng)裕度,即當(dāng)接地電流超過某一定值且達(dá)到一定時(shí)間后,則啟動(dòng)該直流電壓控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UHVDC分極分層接入方式及其運(yùn)行特性[J]. 王玲,文俊,司瑞華,蔚澤,劉連光. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]特高壓直流接入受端電網(wǎng)不同方式及其比較分析[J]. 司瑞華,王世謙,程昱明. 河南科技. 2017(11)
[3]適用于分層接入的特高壓直流輸電控制策略[J]. 王永平,盧東斌,王振曦,鄒強(qiáng),張慶武. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(21)
[4]特高壓直流輸電分極接入運(yùn)行特性分析[J]. 王旌,韓民曉,姚蜀軍,田春箏,司瑞華,唐曉駿. 電力建設(shè). 2016(10)
[5]分極接入模式的多端直流特點(diǎn)與故障響應(yīng)比較[J]. 張東輝,金小明,洪潮,徐光虎,吳林平,邵震霞,王俊生,柏傳軍. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2015(11)
[6]±1100kV直流系統(tǒng)分層接入方式下的功率協(xié)調(diào)控制[J]. 郭龍,劉崇茹,贠飛龍,李越,朱逸超. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(11)
[7]多饋入直流系統(tǒng)的特高壓直流接入方式優(yōu)選方法[J]. 徐箭,張華坤,孫濤,王甜,蔣一博,林常青. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2015(06)
[8]特高壓直流分層接入交流電網(wǎng)方式下直流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李少華,王秀麗,張望,胡永昌. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[9]直流工程接地極入地電流對(duì)埋地金屬管道的影響[J]. 劉昌,孟曉波,樊靈孟,陳鵬,廖永力,曾嶸,莊池杰. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2015(03)
[10]特高壓直流輸電多端饋入方式穩(wěn)態(tài)特性研究[J]. 高媛,韓民曉. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(12)
本文編號(hào):3438275
【文章來源】:南方電網(wǎng)技術(shù). 2020,14(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
柔性直流分極接入不同電壓等級(jí)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
柔性直流正負(fù)兩極還可以分別接入不同的逆變站來降低大容量柔性直流單點(diǎn)接入交流系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。在受端交流電網(wǎng)分別設(shè)置逆變站1和逆變站2,將直流系統(tǒng)極Ⅰ、極Ⅱ逆變側(cè)分別接入逆變站1和逆變站2,受端換流站1、換流站2分別通過m條、n條交流線路與受端交流系統(tǒng)1、受端交流系統(tǒng)2相連,受端雙極區(qū)既可以布置在逆變站1中,也可以布置在逆變站2中。受端逆變站1和逆變站2之間通過低壓直流輸電線路相連,構(gòu)成1個(gè)送端、2個(gè)受端的多端直流系統(tǒng)。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。采用圖2的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同樣可以達(dá)到降低受端系統(tǒng)消納功率難度的目的。每座逆變站交流出線的數(shù)目減少,因此可以采用更為簡(jiǎn)單的接線方式。和柔性直流分極接入不同電壓等級(jí)受端電網(wǎng)一樣,當(dāng)受端2個(gè)交流系統(tǒng)間的互阻抗較大,電氣距離較遠(yuǎn)時(shí),可以減小受端電網(wǎng)短路電流水平,避免受端交流系統(tǒng)故障同時(shí)對(duì)直流系統(tǒng)兩極產(chǎn)生影響,降低了大容量柔性直流系統(tǒng)雙極閉鎖的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也可以減小直流線路單極接地故障對(duì)受端交流系統(tǒng)的影響范圍和程度
對(duì)于柔性直流輸電系統(tǒng),柔性直流正常運(yùn)行時(shí)調(diào)制比不應(yīng)大于1,即2Uac2/Ud≤1.15,其中Uac2為逆變站變壓器閥側(cè)空載相電壓幅值,Ud為直流母線電壓。所以在上述工況中降低極Ⅱ直流參考電壓時(shí)需保證Ud2要始終大于極Ⅱ變壓器閥側(cè)相電壓幅值的2倍,可以通過設(shè)置一個(gè)直流電壓的下限Udcmin來對(duì)其進(jìn)行約束。具體控制框圖見圖3。上述直流電壓控制僅在雙極運(yùn)行時(shí)投入。另外FLC等裝置動(dòng)作可能會(huì)對(duì)直流系統(tǒng)兩極流過的實(shí)際功率產(chǎn)生影響,導(dǎo)致接地電流變大。為了避免直流電壓頻繁調(diào)節(jié),需要對(duì)上述直流電壓控制設(shè)置啟動(dòng)裕度,即當(dāng)接地電流超過某一定值且達(dá)到一定時(shí)間后,則啟動(dòng)該直流電壓控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UHVDC分極分層接入方式及其運(yùn)行特性[J]. 王玲,文俊,司瑞華,蔚澤,劉連光. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]特高壓直流接入受端電網(wǎng)不同方式及其比較分析[J]. 司瑞華,王世謙,程昱明. 河南科技. 2017(11)
[3]適用于分層接入的特高壓直流輸電控制策略[J]. 王永平,盧東斌,王振曦,鄒強(qiáng),張慶武. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(21)
[4]特高壓直流輸電分極接入運(yùn)行特性分析[J]. 王旌,韓民曉,姚蜀軍,田春箏,司瑞華,唐曉駿. 電力建設(shè). 2016(10)
[5]分極接入模式的多端直流特點(diǎn)與故障響應(yīng)比較[J]. 張東輝,金小明,洪潮,徐光虎,吳林平,邵震霞,王俊生,柏傳軍. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2015(11)
[6]±1100kV直流系統(tǒng)分層接入方式下的功率協(xié)調(diào)控制[J]. 郭龍,劉崇茹,贠飛龍,李越,朱逸超. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(11)
[7]多饋入直流系統(tǒng)的特高壓直流接入方式優(yōu)選方法[J]. 徐箭,張華坤,孫濤,王甜,蔣一博,林常青. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2015(06)
[8]特高壓直流分層接入交流電網(wǎng)方式下直流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李少華,王秀麗,張望,胡永昌. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[9]直流工程接地極入地電流對(duì)埋地金屬管道的影響[J]. 劉昌,孟曉波,樊靈孟,陳鵬,廖永力,曾嶸,莊池杰. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2015(03)
[10]特高壓直流輸電多端饋入方式穩(wěn)態(tài)特性研究[J]. 高媛,韓民曉. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(12)
本文編號(hào):3438275
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