發(fā)布時(shí)間：2021-02-03 03:30

　　中國(guó)云南電網(wǎng)與中國(guó)南方電網(wǎng)主網(wǎng)實(shí)現(xiàn)異步聯(lián)網(wǎng)后,外送直流線路故障引發(fā)的大量盈余功率使得系統(tǒng)頻率穩(wěn)定問(wèn)題愈加突出。針對(duì)直流閉鎖故障,推導(dǎo)了各發(fā)電機(jī)組對(duì)故障盈余功率的貢獻(xiàn)因子,并提出了綜合考慮故障嚴(yán)重程度和概率的切機(jī)優(yōu)先度指標(biāo)。隨后討論了高頻切機(jī)首輪頻率和末輪頻率的配置原則,并采用動(dòng)態(tài)交叉排序的方法滿足被切機(jī)組的分散性要求。為提高仿真效率,先通過(guò)調(diào)節(jié)功率估計(jì)高頻切機(jī)的近似解,再利用穩(wěn)態(tài)頻率約束修正該近似解,從而完成對(duì)每輪切除機(jī)組的優(yōu)化配置。最后,通過(guò)應(yīng)用聚類方法對(duì)生成的典型故障進(jìn)行校驗(yàn),結(jié)果表明所提方法不僅能提高暫態(tài)過(guò)程中最低頻率并能有效降低最高頻率,從而更利于系統(tǒng)穩(wěn)定并規(guī)避低頻減載動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)在保證穩(wěn)態(tài)頻率處于允許范圍內(nèi)的條件下有效減少了整體切機(jī)量。 

【文章來(lái)源】：電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020,44(20)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

優(yōu)化后高頻切機(jī)方案整定流程圖

在云南電網(wǎng)豐小方式下分別設(shè)置上述7類典型故障，比較原方案和優(yōu)化后方案高頻切機(jī)動(dòng)作結(jié)果，其中暫態(tài)頻率和穩(wěn)態(tài)頻率對(duì)比如表3所示，切機(jī)量對(duì)比如圖2所示，具體暫態(tài)頻率特性曲線如附錄C圖C1所示。值得一提的是，原方案在故障7下出現(xiàn)失穩(wěn)，而優(yōu)化后方案則能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。由于故障1對(duì)應(yīng)的故障功率偏小，暫態(tài)頻率尚未達(dá)到高頻切機(jī)動(dòng)作要求，故原方案和優(yōu)化后方案在故障1下均不動(dòng)作，2種方案頻率特性和切機(jī)量均相同。由表3可知，優(yōu)化后高頻切機(jī)方案暫態(tài)最高頻率略有降低，最低頻率明顯增加，暫態(tài)頻率變化范圍較小的優(yōu)化后方案更有利于系統(tǒng)穩(wěn)定并且規(guī)避了低頻減載動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合圖2切機(jī)量和表3中穩(wěn)態(tài)頻率可知，優(yōu)化后方案在保證系統(tǒng)頻率處于允許范圍內(nèi)的條件下減少了切機(jī)量，并且對(duì)多種故障表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性。與豐小結(jié)果類似，豐大方式2種方案比較結(jié)果見(jiàn)附錄C表C1及圖C2。雖然表2中優(yōu)化后方案相比表1中原方案第1輪最大切機(jī)容量有較大程度增加，但依舊不會(huì)造成過(guò)切，主要理由有如下4點(diǎn)。第1點(diǎn)，根據(jù)2.2節(jié)討論的首輪頻率配置過(guò)程，在豐小方式下當(dāng)烏東德直流云南側(cè)發(fā)生單極閉鎖導(dǎo)致4 000 MW功率盈余時(shí)，系統(tǒng)最大暫態(tài)頻率僅為50.775 Hz，再考慮高頻切機(jī)動(dòng)作時(shí)暫態(tài)頻率至少要大于動(dòng)作頻率0.2 Hz，因此高頻切機(jī)首輪動(dòng)作時(shí)暫態(tài)最高頻率必然大于50.8 Hz，進(jìn)而對(duì)應(yīng)故障功率必然大于4 000 MW且有一定裕度。第2點(diǎn)，根據(jù)聚類結(jié)果，故障集功率主要集中在5 500～9 600 MW之間，優(yōu)化方案通過(guò)在首輪切除較多機(jī)組從而在故障初期有效抑制頻率增加，進(jìn)而減少了機(jī)組切除容量。第3點(diǎn)，由于大系統(tǒng)頻率的時(shí)空分布特性，同一時(shí)刻系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)頻率呈現(xiàn)一定差異，存在某一輪部分機(jī)組先動(dòng)作造成頻率下降進(jìn)而剩余機(jī)組喪失動(dòng)作條件的情形。如附錄C圖C3給出了在某N-3故障下A機(jī)組與B機(jī)組的頻率曲線，當(dāng)B機(jī)組暫態(tài)頻率達(dá)到50.8 Hz時(shí)，A機(jī)組暫態(tài)頻率已上升為50.939 Hz，并且A機(jī)組比B機(jī)組先超過(guò)50.8 Hz的時(shí)間多達(dá)0.26 s，此時(shí)若首輪A機(jī)組和其他機(jī)組的高頻切機(jī)保護(hù)先動(dòng)作使得頻率低于50.8 Hz，則B機(jī)組在本輪將失去動(dòng)作條件，因此本輪僅有部分機(jī)組動(dòng)作。除此之外，頻率時(shí)空分布也是造成優(yōu)化后方案切機(jī)量呈現(xiàn)非線性特性的重要原因，部分本輪次未動(dòng)作機(jī)組甚至可能在下一輪次才得以觸發(fā)，這些現(xiàn)象造成了優(yōu)化后方案在某些輪次切機(jī)量較小但依然合理。第4點(diǎn)，整定時(shí)2.5.3節(jié)給出的精確解的判斷條件也限定穩(wěn)態(tài)頻率誤差在±0.2 Hz內(nèi)，所以優(yōu)化后方案不會(huì)出現(xiàn)過(guò)切問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3015833