抑制直流送端过电压的进相水电机组功角稳定分析

作者：高本锋; 杨健^*; 杨鹏; 卢亚军; 宫勋; 张寒; 郝育黔; 胡永强

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(23): 7998-8012.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.210347

• 单极闭锁
• 协调控制策略
• 过电压
• 功角稳定性
• 进相运行
• 低励限制

我国西北地区的水电与新能源打捆经电网换相高压直流(line-commutated converter HVDC,LCC-HVDC)输电系统送出,直流发生单极闭锁故障时送端系统将承受严重的过电压冲击。送端水电机组具有进相运行能力,可进一步发掘其动态无功容量用于抑制系统过电压,但水电机组进相协调的相关研究几近空白。此外,进相协调控制下水电机组的功角稳定特性尚不明确,亟需开展研究。为此,首先针对送端系统不同程度的过电压工况,提出水电机组进相协调策略,包括水电与直流换流站协调、水电机组间协调两部分;其次,基于电磁功率解析表达式和等面积准则(equal area criterion,EAC),研究直流单极闭锁前后水电机组的功角稳定特性;然后,以保障系统功角稳定为目标,分析直流单极闭锁前后水电机组最大进相深度的变化规律,并由此提出与进相协调策略相适配的低励限制曲线改进方法;最后,基于西北地区某实际风光水送端系统的PSCAD/EMTDC模型进行验证,结果表明:提出的水电机组进相协调策略及低励限制曲线改进方法,在保障功角稳定的前提下,进一步提高了送端系统抑制过电压能力,对实际工程具有一定指导意义。

• 单位
  华北电力大学