南方电网多馈入直流输电系统研究有大突破

  　本网讯 经过两年多的研究，《多馈入直流输电系统的控制策略及其对南方电网暂态功角稳定性的影响研究》项目取得重大技术成果。

　　本项目的研究，揭示了含有多馈入直流输电系统的电网运行中的很多独有特性，得出了很多有价值的结论。应用该项目的研究成果，对保证南方电网的安全稳定运行，满足南方各省(区)经济和社会发展用电的需要，避免大面积停电事故的发生以及实现南方电网西电东 送计划等都将起到十分重要的作用，本项目的研究成果还将为南方电网今后的发展提供技术保障，为南方电网安全稳定运行的深入研究，以及全国大区电网互联安全稳定分析及控制措施的研究提供技术基础和宝贵经验，该项目的研究成果将带来巨大的经济和社会效益。在南方电网超高压输电公司最近颁布的16个科技进步奖获奖项目中，该项目获得惟一的一个一等奖，其科学缜密的研究论证赢得了专家评委的称许。

　　据了解，2002年4月，考虑到贵广直流和三广直流建成投产后，南方电网将形成一个典型的多馈入直流输电系统，而这个多馈入直流输电系统的运行复杂性和难度是世界罕见的。当时原国电南方公司有关领导和部门人员就决定开展对南方电网的安全稳定性及其控制技术进行系统的研究，结合工程实际，解决好多馈入直流输电系统中存在的特有问题，一方面能给当时的系统规划和设计提供依据，另一方面也能为将来南方电网的运行和控制提供指导。

　　据有关技术人员介绍，本项目紧密结合南方电网的实际，针对多馈入直流输电系统及其控制策略对系统稳定性的影响开展了研究。

　　一是利用电力系统暂态稳定安全评估工具TSAT软件包，构建了南方电网多馈入直流输电系统仿真计算模型，对南方电网的安全稳定性进行了定性和定量两个方面的分析，总结得出了有关交直流电网暂态稳定性的深层次分析结论；

　　二是详细分析了天广、贵广和三广直流系统各种常规的控制策略对南方电网安全稳定性的影响，并利用TSAT软件包和应用EEAC理论，从定性和定量两方面，分析了在整流侧采用定功率和定电流控制对系统稳定性的影响及相应机理；

　　三是对各种可能的典型严重故障进行了详细分析，研究了可能会导致多个直流系统同时发生换相失败的严重故障，通过分析制定了大扰动下各直流系统的紧急控制策略，尤其是交流故障被切除后，各直流系统应采取的恢复策略，提出了一种可行的协调功率恢复控制策略和一种有利于多回直流协调恢复的VDCOL改进特性；

　　四是结合南方电网多馈入直流输电系统交直流并联运行的实际，开展了直流系统对交流系统的紧急功率支援研究，对具体实现方法进行了较全面的分析，得出了有实用价值的结论。

　　有关技术专家表示，本项目研究的技术关键主要在于对TSAT软件包中基于详细系统模型的时域数值仿真和基于准稳态系统模型的快速时域数值仿真的模型构建以及在分析南方电网多馈入直流系统中的实际仿真应用等五个方面。本项目研究涉及的内容十分广泛，其中大部分的研究工作都具有一定的开创性。与当前国内外同类研究、同类技术综合比较，本项目研究主要在七个方面有所创新：

　　一是有关多馈入直流输电系统的同时换相失败、协调控制和紧急功率支援研究在国际上均属崭新的研究领域，已开展的研究很少，具有相当的难度。该项研究的成果对今后类似系统的运行和控制将具有重大的理论和实践指导意义；

　　二是采用国际上先进的量化暂态安全分析工具对南方电网这样大规模的实际多馈入直流系统进行定量分析在国际上也属先例；

　　三是从一个新的视角，应用量化理论，对某些方式下安(顺)天(生桥)线安(顺)侧发生三永故障后系统失稳的机理进行了分析和解释。该研究的方法和内容在国内外均是首次；

　　四是通常认为在直流系统的整流侧采用定电流控制较采用定功率控制更有利于系统的暂态稳定性，但长期以来学术界并没能对其原因给出很满意的理论解释；本研究中对该问题进行了深入的研究，并取得了较满意的结果；

　　五是结合南方电网的工程实际，采用直流系统的详细仿真模型，研究多馈入直流输电系统的各种控制策略对南方电网暂态稳定性的影响，这样的研究在国内外很少见到；

　　六是结合南方电网的工程实例，开展了直流输电系统对交流输电系统的紧急功率支援研究，并从定量的观点，分析了紧急功率支援改善系统稳定性的本质和机理，这样的研究在国内外均是首次；

　　七是结合南方电网实际，开展了大扰动情形下多个直流输电系统间的协调功率恢复策略研究，这样的研究在国内外也很少见。(陈云亭）