多送出HVDC系统稳定性研究

• 作 者: 李蓉
• 出 处: 华北电力大学(北京)
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 多送出直流输电系统 多直流相互作用 多送出短路比 多送出临界短路比 静态稳定性

我国电力生产与消耗在区域上的逆向分布,奠定了高压直流(High Voltage Direct Current,HVDC)输电的重要地位。与只含单回HVDC输电的交直流系统及含两回及两回以上的多馈入HVDC系统相比,在多送出HVDC系统中,HVDC输电的送端集中于能源富集区,各回直流整流站间的电气距离比较近,直流之间的相互影响作用较大。而送端系统普遍结构单一,更为薄弱,这使得交直流之间、各回直流之间的相互作用对送端系统稳定性的影响程度更大。一回直流的运行状况可能影响到其他直流的运行稳定性,甚至影响整个送端系统的运行稳定性。因此,亟需提出指标来衡量含多直流送出的系统强度,研究多送出HVDC系统稳定性问题具有十分重要的意义。现在已有的针对多回直流之间耦合作用及含多问直流的交直流系统稳定性研究都是以多馈入直流(Multi-Infeed Direct Current,MIDC)输电系统为研究对象。本文从等效功率角度推导,首次提出了计及多回直流相互耦合作用的多送出短路比(Multi-Send Short Circuit Ratio,MSSCR)指标的一般式,以及计及一定条件的简化式,用于评价送端系统静态稳定性。考虑到送端直流整流器控制特点,结合最大功率曲线法,提出MSSCR指标的临界性,并利用直流整流器准稳态方程推导得到了多送出临界短路比(Multi-Send Critical Short Circuit Ratio.MSCSCR),给出了送端系统强弱的界定,并研究了系统中各参数对MSSCR和MSCSCR的影响,给出了参数设置建议。本文利用提出的多送出短路比及多送出临界短路比有效评估了系统中过电压水平及谐振情况,对于送端系统强度要求给出了合理范围参考。最后本文以包含7回送出直流的2016年丰大运行方式下云南电网PSD-BPA数据作为仿真测试对象,对本文提出的MSSCR指标和稳定性能判定结论进行验证,并基于PSD-BPA数据进行稳定计算,在此基础上仿真当一回直流闭锁时,该回直流对其他回直流稳定运行的影响,以进行结论佐证。仿真结果表明,提出的多送出短路比可以很好地表征多回直流间的相互耦合关系,评估多送出HVDC系统的静态稳定性能。