直流配電網調度研究

劉敏+李英+黃睿+周朝暉+吳煒

摘要 隨著電力電子技術的發展，直流配電網得到了廣泛的研究。本文從電力調度的角度，對直流配電網的運行操作和事故處理進行了分析，并對未來直流技術發展可能引起的調度變化進行了展望。

關鍵詞 直流配電網；電力調度；運行操作；事故處理

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號1674-6708（2015） 153-0088-01

目前直流配電網的研究集中于新能源并網組成直流微電網、電壓等級選取、繼電保護配合以及接地方式等方面，對于直流配電網投運后的調度運行則分析寥寥。直流系統與交流系統區別巨大，運行方式和設備狀態等方面更是千差萬別，基于傳統交流系統和跨區域高壓直流線路電網而構建的調度、運行、管理等體制，在直流配電網投入運行后，將面臨巨大的難題和挑戰。

1 直流配電網調度范圍與功能

電力系統調度管理的任務是組織、指揮、指導、協調和監督電力系統的運行操作和事故處理，根據電力市場規則組織、參與電力市場運營。

作為調度管轄直流配電網的城市配調或地調，在對于新能源并網而構建的直流配電網，可以將調度管轄權下放至相關新能源廠站，視作用戶產權設備，僅對交流并網進行調度管理，這種情況下的直流配電網可以視作微型發電廠，對現有調度影響較小；但對于目前設想的將城市交流配電網絡更換為直流配電網絡，則必須直接調度管轄，此外，調度管轄范圍管轄細致到換流閥層面、還是僅僅管轄到包括換流變在內的換流器層面，對調度業務影響很大。直流配電網的引入與之前分布式電源構建的交流微網不同，對現有基于交流配電網絡構建的調度部門將帶來全新的操作和事故處理方式。

2 直流配電網運行操作

2.1 適應直流系統的全新調度操作術語

以換流器為例，若根據直流系統的特性，采用全新的調度術語。

檢修：聯結變及換流閥在檢修狀態。

冷備用：聯結變及換流閥在冷備用狀態。

極隔離：聯結變熱備用（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關兩側閘刀在合上位置，交流線路開關在拉開位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置），換流閥冷備用（安全措施拆除，啟動電阻旁路閘刀拉開位置，換流器正負極閘刀拉開位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置）。

極連接：聯結變熱備用（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關兩側閘刀在合上位置，交流線路開關在拉開位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置），換流閥極連接（啟動電阻旁路閘刀拉開位置，換流器正負極閘刀合上位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置，閥閉鎖）。

無源HVDC充電：聯結變熱備用（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關兩側閘刀在合上位置，交流線路開關在拉開位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置）；換流HVDC充電（啟動電阻旁路閘刀合上位置，換流器正負極閘刀合上位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置，閥閉鎖）。

有源HVDC充電：聯結變運行（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關及兩側閘刀在合上位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置）；換流閥HVDC充電（啟動電阻旁路閘刀合上位置，換流器正負極閘刀合上位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置，閥閉鎖）。

STATCOM充電：聯結變運行（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關及兩側閘刀在合上位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置）；換流閥STATCOM充電（啟動電阻旁路閘刀合上位置，換流器正負極閘刀拉開位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置，閥閉鎖）。

有源HVDC運行：聯結變運行（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關及兩側閘刀在合上位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置）；換流閥有源HVDC運行（啟動電阻旁路閘刀合上位置，換流器正負極閘刀合上位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置，閥以有源HVDC控制方式觸發導通）。

無源HVDC運行：聯結變運行（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關及兩側閘刀在合上位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置）；換流閥無源HVDC運行（啟動電阻旁路閘刀合上位置，換流器正負極閘刀合上位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置，閥以無源HVDC控制方式觸發導通）。

STATCOM運行：聯結變運行（聯結變各側閘刀在合上位置，交流線路開關及兩側閘刀在合上位置，聯結變各側接地閘刀在拉開位置）；換流閥STATCOM運行（啟動電阻旁路閘刀合上位置，換流器正負極閘刀拉開位置，換流閥相關接地閘刀在拉開位置，閥以STATCOM控制方式觸發導通）。