【精彩论文】多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施

观点凝练

摘要：某受端省级电网的特高压交流环网投运后，为多特高压直流分层接入、满功率消纳提供了条件，受端特高压交直流以及1000 kV/500 kV交流电网之间的耦合强度加大。为保证故障后特高压交直流电网的可靠运行，仿真分析了1000 kV特高压环网开断后交直流耦合的电压稳定特性，以及开断后大功率转移至500 kV电网的热稳定特性，分析了此电网结构下电压稳定、热稳定两大运行问题产生的原因；为减小防控措施量，计及直流调制、切负荷等多资源控制手段的灵敏度以及优先级，建立了防控两大运行问题的统一多资源协控优化模型，并提出了基于控制代价的恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解得到协控措施。依托实际电网开展了仿真计算，验证了该控制措施能够有效减少防控措施量。
结论：本文研究了特高压环网N–2的安全稳定特性及问题，建立了应对N–2故障的安控优化模型，提出了求解方法。主要结论如下。

（1）针对电压稳定问题，多直流馈入的受端电网电源支撑弱，故障后多直流换相失败与交直流系统耦合，导致系统无功支撑不足为主要原因；同时，多直流多次换相失败产生的有功功率缺额，导致有功功率大范围、大幅度的迂回穿越，进一步加大电压失稳风险；针对热稳定问题，特高压线路输送功率较大，N–2故障后由于1000 kV/500 kV电磁环网的存在，功率大量通过特高压主变下注至500 kV电网迂回输送，沿途的元件易引发热稳问题。

（2）针对多分层直流馈入的特高压交流环网N–2故障后引发的电压稳定和热稳问题，计及直流调制、切负荷的灵敏度以及优先级，建立了多资源协控优化模型，并采用恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解协控策略，发挥了直流的功率调节能力，有效降低了控制代价。

引文信息

白帅涛, 陈得治, 马世英, 等. 多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施[J]. 中国电力, 2020, 53(10): 206-214.BAI Shuaitao, CHEN Dezhi, MA Shiying, et al. Operation characteristics and security control measures of uhv loop network with multi-hierarchical dc infeed after breaking[J]. Electric Power, 2020, 53(10): 206-214.

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编辑：杨彪

审核：许晓艳

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