【精彩论文】考虑电网支撑能力约束的直流落点及定容优化规划

观点凝练

摘要：特高压直流输电具备超远距离、大容量送电能力，有效缓解了中国负荷需求与清洁能源分布不匹配的问题。但随着直流馈入数量和容量的持续增加，受端电网支撑能力显著下降，安全稳定运行风险骤升。为此，提出了一种考虑电网支撑能力约束的受端电网直流落点及定容优化规划方法。首先，计及受端电网电压和频率支撑能力，构建包括直流落点、接入方式选择和近区网架优化在内的直流落点协调规划模型，将直流落点规划问题转化为数学优化问题。进而，将模型分解为上层规划层和下层运行校验层，基于Benders分解算法实现该复杂优化模型的迭代求解。最后，针对改进的IEEE-39节点系统和某省级电网开展了算例分析。由计算和仿真结果可知，所提模型确定的直流落点规划方案相较对比方案，能够在一定程度上提高受端电网应对交直流故障的电压和频率稳定性。
结论：多回特高压直流密集馈入对受端电网电压和频率稳定特性造成严重影响，对直流落点、接入方式和近区网架进行协调优化是减弱这一影响的关键。因此，本文构建了考虑电网支撑能力约束的直流落点及定容优化规划模型，给出了适应直流投建和交流网架扩展的多馈入短路比计算方法，并提出了基于Benders分解的迭代求解算法。通过基于改进的IEEE-39节点系统和某省级电网仿真计算，得到以下结论。

1）在直流落点模型中纳入电压支撑能力约束和频率支撑能力约束可以增强受端电网的电压和频率稳定性，有利于保证系统在交直流故障后的安全稳定运行。

2）由所提模型得到的某省级电网第4条直流落点规划方案相较对比方案，各条直流的多馈入短路比均满足强系统要求，且直流双极闭锁故障下频率跌落幅度更小，准稳态频率可以恢复至较高水平。

引文信息

于琳琳, 严格, 晏昕童, 等. 考虑电网支撑能力约束的直流落点及定容优化规划[J]. 中国电力, 2023, 56(8): 175-185.YU Linlin, YAN Ge, YAN Xintong, et al. Optimal planning of terminal locations and capacity of uhvdc considering constraints of receiving-end power grid support capability[J]. Electric Power, 2023, 56(8): 175-185.

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编辑：于静茹

校对：王文诗

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