交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及大電網(wǎng)安全領(lǐng)域，更具體涉及一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交 直流協(xié)控方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著特高壓交流同步電網(wǎng)以及超/特高壓直流輸電工程的建設(shè)，國(guó)家電網(wǎng)逐漸形 成了一個(gè)以交直流并列運(yùn)行、送端電源/換流站集中以及受端直流多饋入為特征的復(fù)雜交 直流大電網(wǎng)。交直流混合運(yùn)行電網(wǎng)的形成，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，同時(shí) 也提供了采用交直流協(xié)調(diào)控制方法提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的可能。
[0003] 對(duì)于大區(qū)電網(wǎng)之間通過(guò)單一交流通道進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，任一側(cè)電網(wǎng)發(fā)生故 障，都可能引起該交流通道輸送功率的大幅波動(dòng)，進(jìn)而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。例如三華電網(wǎng) 規(guī)劃初期，華東電網(wǎng)通過(guò)兩回特高壓交流線路與華北電網(wǎng)相連，以及通過(guò)多回超/特高壓 直流線路從華北、華中受電。在一些運(yùn)行方式下，落點(diǎn)華東電網(wǎng)的直流閉鎖或華東電網(wǎng)內(nèi)部 發(fā)生的發(fā)電機(jī)組掉機(jī)故障，均可能引起上述交流聯(lián)絡(luò)線上功率的大幅波動(dòng)，引起華北-華 東兩區(qū)電網(wǎng)間功率持續(xù)振蕩；甚或由于閉鎖或掉機(jī)功率過(guò)大，損失功率向特高壓交流通道 轉(zhuǎn)移，使得交流聯(lián)絡(luò)線輸送功率超過(guò)靜穩(wěn)或暫穩(wěn)極限，引起華北-華東聯(lián)絡(luò)線解列。
[0004] 相比傳統(tǒng)的切機(jī)、切負(fù)荷等安全穩(wěn)定控制措施，針對(duì)這種大區(qū)交流聯(lián)絡(luò)線上的功 率控制，適當(dāng)?shù)姆桨甘侵苯颖O(jiān)測(cè)聯(lián)絡(luò)線功率，并通過(guò)對(duì)并列運(yùn)行的直流輸電系統(tǒng)功率調(diào)制 來(lái)進(jìn)行抑制。因此需要建立適用于這種穩(wěn)定控制的跨區(qū)交直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，選用合適的 功率調(diào)制方法及分配方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)跨區(qū)交流聯(lián)絡(luò)線功率變化的綜合控制。
[0005] 通常采用的直流功率調(diào)制技術(shù)，其通過(guò)對(duì)直流輸送功率的連續(xù)改變來(lái)阻尼系統(tǒng)振 蕩，當(dāng)系統(tǒng)振蕩得到抑制后，直流輸電系統(tǒng)將逐漸恢復(fù)至故障前輸送功率。但如果是由于某 種導(dǎo)致區(qū)域電網(wǎng)出現(xiàn)功率缺額的不確定故障引起的系統(tǒng)振蕩（如掉機(jī)、直流閉鎖等），在系 統(tǒng)振蕩逐漸平息時(shí)，交流電網(wǎng)可能仍處于一個(gè)不安全的狀態(tài)，跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線輸送功率接近或 超過(guò)暫穩(wěn)/靜穩(wěn)極限，而此時(shí)直流調(diào)制功能不再動(dòng)作，這可能導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定。
[0006] 對(duì)于由不確定故障引起的區(qū)域電網(wǎng)功率缺額，通常電網(wǎng)是通過(guò)低周減載、AGC(自 動(dòng)發(fā)電控制）或直流輸電系統(tǒng)自帶的頻率調(diào)制等控制手段進(jìn)行調(diào)節(jié)，但這些手段通常動(dòng)作 周期較長(zhǎng)、響應(yīng)較慢，難以滿足跨區(qū)電網(wǎng)對(duì)于穩(wěn)定控制的要求?；诖耍景l(fā)明提出基于一 種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法和系統(tǒng)，用以解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法和系 統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)跨區(qū)交流聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)及功率越限（靜穩(wěn)及暫穩(wěn)極限）的抑制。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制 的交直流協(xié)控方法，包括：
[0009] 計(jì)算直流功率調(diào)制量PMd及功率緊急提升或回降量POTg;
[0010] 對(duì)所述直流功率調(diào)制量PMd和功率緊急提升或回降量P進(jìn)行分配；
[0011] 通過(guò)多回直流功率控制對(duì)交流聯(lián)絡(luò)線功率變化進(jìn)行綜合控制。
[0012] 本發(fā)明提供的一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法，采用復(fù)合交 流斷面功率越限控制的直流功率調(diào)制法計(jì)算直流功率調(diào)制量及功率緊急提升或回降量 P 1emg0
[0013] 本發(fā)明提供的一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法，其特征在 于：所述復(fù)合交流斷面功率越限控制的直流功率調(diào)制法包括：
[0014] 通過(guò)交流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。計(jì)算直流功率調(diào)制量PMd;
[0015] 通過(guò)交流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。判斷交流斷面功率是否越限，如果越限，則計(jì)算直流功率 緊急控制量POTg;如果未越限，則P輸出為〇 ;
[0016] 通過(guò)輸出所述P至極控系統(tǒng)，完成交流斷面功率變化控制。
[0017] 本發(fā)明提供的一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法，所述通過(guò)交 流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。計(jì)算直流功率調(diào)制量P_的過(guò)程包括：
[0018] 采用交流聯(lián)絡(luò)線功率PJ乍為輸入，依次通過(guò)低通濾波環(huán)節(jié)、隔直環(huán)節(jié)、增益及濾 波環(huán)節(jié)、第一超前滯后環(huán)節(jié)和第二超前滯后環(huán)節(jié)，得到直流功率調(diào)制量P'
[0019] 所述P' _經(jīng)過(guò)限幅環(huán)節(jié)得到限幅后的直流功率調(diào)制量PMd，并存儲(chǔ)限幅環(huán)節(jié)前 的最大直流功率調(diào)制量pMd__，pMd滿足：
[0020] Pnin^Pnod^Pnax
[0021] 其中，？_和P_為直流功率調(diào)制量上下限。
[0022] 本發(fā)明提供的一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法，判斷所述交 流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。是否越限，包括：
[0023] 比較所述？3。通過(guò)低通濾波環(huán)節(jié)和絕對(duì)值環(huán)節(jié)后得到的匕與交流聯(lián)絡(luò) 線越限定值PthTOshcild的大小，若滿足^ ?' I2，則表明交流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。越 限；
[0024] 根據(jù)時(shí)延定值環(huán)節(jié)判斷是否滿足功率越限時(shí)間條件：
[0025] 若所述交流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。越限時(shí)間持續(xù)大于延時(shí)定值Tdl，則輸出初步緊急控制 量P' _，否則輸出〇。
[0026] 本發(fā)明提供的一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法，計(jì)算所述直 流功率緊急控制量PMg包括：
[0027] 通過(guò)限幅環(huán)節(jié)前的所述最大直流功率調(diào)制量PMd__計(jì)算加權(quán)系數(shù)Kw;
[0028] 通過(guò)加權(quán)系數(shù)Kw和初步緊急控制量P'Mg計(jì)算最終緊急控制量PMg。
[0029] 本發(fā)明提供的一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法，將所述直流 功率連續(xù)調(diào)制量和直流功率緊急提升或回降調(diào)制量分配至兩個(gè)直流群，其中一個(gè)直流群專 門負(fù)責(zé)直流功率連續(xù)調(diào)制量PMd，另一個(gè)直流群專門負(fù)責(zé)直流功率緊急提升或回降調(diào)制量 P?
[0030] 負(fù)責(zé)所述直流功率連續(xù)調(diào)制量的直流群和負(fù)責(zé)所述直流功率緊急提升或回降調(diào) 制量的直流群，按照常規(guī)調(diào)制量分配法進(jìn)行分配，滿足調(diào)制總量要求。
[0031] 本發(fā)明提供的一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法的協(xié)控系統(tǒng)， 包括：
[0032] 交流子站，測(cè)量線路電壓、電流并計(jì)算線路功率，將測(cè)量和計(jì)算到的參數(shù)上送至協(xié) 控主站；
[0033] 直流子站，收集直流運(yùn)行狀態(tài)信息并上送至協(xié)控主站；同時(shí)接收協(xié)控主站調(diào)制指 令再下發(fā)給被控直流的極控系統(tǒng)；
[0034] 協(xié)控主站，收集各被控直流信息及交流子站上傳的交流聯(lián)絡(luò)線功率信息，并選用 功率調(diào)制算法計(jì)算直流功率調(diào)制量以及緊急控制量。
[0035] 本發(fā)明提供的一種協(xié)控系統(tǒng)，所述交流子站設(shè)置在交流聯(lián)絡(luò)線所屬變電站；所述 直流子站設(shè)置在被控直流換流站；各協(xié)控站之間通過(guò)光纖通道連接。
[0036] 本發(fā)明提供的一種協(xié)控系統(tǒng)，當(dāng)直流功率調(diào)制量指令下發(fā)至被控直流的極控系 統(tǒng)，通過(guò)直流輸電系統(tǒng)的快速調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)跨大區(qū)電網(wǎng)交流聯(lián)絡(luò)線功率變化的綜合抑制。
[0037] 和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0038] 1、本發(fā)明提供的技術(shù)方案在實(shí)現(xiàn)抑制跨區(qū)電網(wǎng)交流聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的同時(shí)，亦通 過(guò)緊急功率越限控制保持交流聯(lián)絡(luò)線的靜穩(wěn)和暫穩(wěn)極限不被破壞；
[0039] 2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案同時(shí)提高大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)在復(fù)雜運(yùn)行方式和復(fù)雜運(yùn)行條 件下的暫態(tài)及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定特性；
[0040] 3、本發(fā)明中提供的技術(shù)方案采用多回直流進(jìn)行協(xié)調(diào)控制時(shí)，將直流功率連續(xù)調(diào)制 量PMd和功率緊急提升或回降量P_，采用不同的直流群進(jìn)行承擔(dān)；
[0041] 4、本發(fā)明提供的技術(shù)方案有利于直流極控系統(tǒng)中接口軟件的實(shí)現(xiàn)，并避免由多種 不同調(diào)制量引起的直流極控系統(tǒng)調(diào)節(jié)紊亂。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為本發(fā)明提供的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明提供的方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0045] 實(shí)施例1 :
[0046] 本例的發(fā)明提供一種交流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法和系統(tǒng)，交 流聯(lián)絡(luò)線功率變化綜合控制的交直流協(xié)控方法包括如圖以下步驟：
[0047] 步驟1 :采用復(fù)合交流斷面功率越限控制的直流功率調(diào)制方法計(jì)算直流功率調(diào)制 量PnHxi及功率緊急提升或回降量P
[0048] 步驟2 :對(duì)直流功率調(diào)制量和功率緊急提升或回降量P進(jìn)行分配；
[0049] 步驟3 :通過(guò)多回直流的功率控制對(duì)交流聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)進(jìn)行綜合控制。
[0050] 步驟1 :采用復(fù)合交流斷面功率越限控制的直流功率調(diào)制方法計(jì)算直流功率調(diào)制 量PMd&功率緊急提升/回降量P
[0051] 本發(fā)明要解決大型交直流電網(wǎng)跨大區(qū)交流聯(lián)絡(luò)線上的功率波動(dòng)及功率越限問(wèn)題， 根據(jù)需求，選用一種復(fù)合交流斷面功率越限控制的直流功率調(diào)制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。所應(yīng) 用的直流功率調(diào)制方法采用交流聯(lián)絡(luò)線功率？3。為輸入量，通過(guò)調(diào)制量傳函計(jì)算和功率越 限判斷，計(jì)算出最終的功率調(diào)制量PMd及功率緊急提升或回降量POTg。算法結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0052] 如圖2,采用的復(fù)合交流斷面功率越限控制直流功率調(diào)制方法包括以下步驟：
[0053] 步驟1-1 :通過(guò)交流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。計(jì)算直流功率調(diào)制量？_，實(shí)現(xiàn)交流斷面功率波 動(dòng)控制；
[0054] 步驟1-2 :通過(guò)交流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。判斷交流斷面功率是否越限，如果越限，則執(zhí)行 步驟1-3 ;
[0055] 步驟1-3 :計(jì)算直流功率緊急控制量匕^，完成交流斷面功率越限控制。
[0056] 所述步驟1-1具體包括以下步驟：
[0057] 步驟1-1-1 :采用交流聯(lián)絡(luò)線功率Pa。作為輸入，依次通過(guò)低通濾