基于RTDS仿真的乌东德直流受端严重故障稳定性研究

作者：徐攀腾; 朱博; 宋述波; 严海健; 喻文翔^*; 樊友平

来源：电力学报, 2021, 36(06): 475-482.

DOI：10.13357/j.dlxb.2021.056

• 乌东德直流
• RTDS仿真
• 系统稳定性
• LCC
• VSC

随着乌东德特高压三端直流的投产,南方电网"西电东送"直流工程将达到13回,馈入广东受端电网的直流增加至10回,受端广东、广西电网存在多直流馈入问题,电网在严重故障下的安全稳定运行遭受重大挑战,存在大面积停电的风险。基于南方电网2020年夏大方式规划数据,在RTDS中建立乌东德直流的三端常规直流和三端混合直流实时仿真模型。分析乌东德直流对南方电网当前网架及系统主要特性的影响,认为多回直流发生持续换相失败的问题突出,云南电网可能存在高周动作风险。基于RTDS全电磁暂态实时仿真平台,开展了乌东德直流受端落点近区电网交直流系统发生单一严重故障的仿真试验,故障类型包括交流N-1、交流N-2、单相短路中开关拒动、三相短路中开关单相拒动、直流闭锁,共计50个试验项目。从受端交流电网电压稳定性、送端交流电网频率稳定性、乌东德直流应对严重故障的响应、乌东德直流对其它直流的影响四个方面,综合对比研究了乌东德直流受端为LCC或VSC对系统稳定性的影响。研究表明,乌东德直流广东、广西受端若采用LCC,受端发生交流线路N-1、交流线路N-2、线路单相短路中单相开关拒动、线路三相短路中单相开关拒动故障时,都将导致乌东德等多回直流发生换相失败、云南电网频率增大,甚至导致系统电压失稳;乌东德受端若采用VSC,受端交流故障时直流功率跌落相对较小、恢复速度较快,对交流系统稳定性、电压和频率恢复的支撑效果更优。因此,乌东德受端采用VSC换流器更有利于提高电网交直流严重故障下的稳定性。

• 单位
  武汉大学; 自动化学院; 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局