[00121029]应对多直流连续换相失败的交直流协同控制技术研究

本项目属于电力系统及其自动化领域。 本项目旨在探明直流换相失败及交直流交互作用机理,建立应对多直流连续换相失败的协调控制技术体系。项目基于华东电网现有的机电暂态仿真、电磁暂态仿真及机电-电磁暂态仿真等多种仿真分析手段,重点研究了华东电网交直流、多直流动态交互耦合特性,明确不同类型交流故障导致直流换相失败的差异化理,掌握多直流同时换相失败、连续换相失败对送受端电网安全稳定的影响,从提升直流抵御连续换相失败能力和降低直流换相失败对送受端电网的冲击两个角度,提出了适应多直流连续换相失败等复杂工况的送受端协同防御对策,保障送受端电网安全稳定运行。项目成果可直接指导华东电网安全稳定运行和日常生产。 本项目的主要创新点体现在以下几个方面： （1）项目基于直流换相失败机理和交直流交互影响特性,提出了基于交直流电网结构参数与运行参数的多直流同时换相失败风险快速评估方法,可快速评估给定运行方式下,由于电网交流故障可能引发的多回直流同时换相失败风险。 （2）项目在常规基于就地电压响应控制的基础上,提出了基于直流换相失败信号触发的调相机群紧急协调优化控制方法,可实现调相机群紧急协调优化控制,降低直流连续换相失败风险。 （3）项目综合考虑调相机接入对直流连续换相失败抑制效果和调相机接入对短路电流的影响两方面因素,提出了综合短路电流水平约束和直流闭锁冲击风险的调相机优化调度方法,为电网调度运行人员安排调相机的运行方式提供辅助决策手段。 （4）项目考虑多直流间的耦合影响,提出了基于换相失败冲击效应最小原则的多直流换相失败预测模块参数协调整定方法,在保障交流电网安全前提下实现多回直流的协调恢复。 （5）项目综合考虑送受端电网频率最大承受能力,提出了基于送受端电网频率最大承受能力的直流换相失败持续时间动态计算及闭锁触发方法,降低直流连续换相失败对送受端电网的影响,实现送受端电网协调控制。 本项目在交直流电网直流换相失败特性及其机理、调相机运行与调度、直流控保参数优化及交直流电网协同控制等方面进行了技术攻关,取得了丰硕的研究成果,为交直流电网的安全稳定运行提供技术支撑。项目成果有助于提升对多馈入直流换相失败及特高压交直流电网安全稳定运行控制认识的深度和广度,加强对特高压直流连续换相失败的特点和潜在安全风险的把控能力,对类似形态电网的安全稳定运行分析控制同样具有很好的借鉴、推广价值。项目通过了上海市电机工程学会组织的技术水平鉴定,评价委员会认为该项目研究成果创新性强,总体处于国际领先水平,其中多直流换相失败风险快速评估方法、直流换相失败可持续时间动态计算及闭锁触发方法、调相机群动态无功紧急协调控制技术为国际首创。