異步聯網工程柔性直流測量異常導致功率反轉機理分析和優化策略研究

彭茂蘭

(南方電網超高壓輸電公司檢修試驗中心，廣東 廣州 510663)

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南方電網目前已形成“八交八直”的西電東送主網架輸電格局，“交直流并聯運行、強直弱交、遠距離大容量輸電、多回直流集中饋入”的主網架結構特征帶來了復雜的安全、穩定問題。為了優化電網結構、降低電網大面積停電風險，南方電網將被分解為2～3個獨立的同步電網方案，云南電網作為一個獨立的送端電網，其區域電網間采用背靠背直流輸電異步聯網是一種有效的方式。2013年，南方電網提出了在云南電網外送通道上建設魯西背靠背直流的異步聯網方案，國家能源局《南方電網2013—2020年電網規劃研究報告》中也明確了云南電網與南網主網實施異步聯網[1-3]。

基于模塊化多電平換流器(MMC)結構[4-6]的高壓直流輸電(MMC-HVDC)技術，憑借其模塊化、低諧波含量、區域交流電網異步互聯等優勢受到廣泛的關注，具有廣闊的應用前景[7-9]，因此云南電網與南網主網直流背靠背異步聯網方案中采用了MMC-HVDC技術。該工程遠期規模為3 000 MW，采用2×1 000 MW常規直流和1×1 000 MW柔性直流的組合方案，目前已完成一期工程一個常規直流單元和一個柔性直流單元的投運[10-11]。

針對異步聯網工程，文獻[12-13]研究了云南電網與南網主網異步互聯后對系統可能帶來的風險；文獻[14]對前期柔性直流背靠背主接線方案和控制保護設計方案進行了研究；文獻[15]對柔性直流各點的過電壓水平進行了研究，為關鍵設備選型、設計、制造和試驗提供參考，但目前針對異步聯網工程柔性直流控制器的相關研究相對較少。……