一种多直流送出的孤岛电网频率控制方法

摘要

本发明是一种多直流送出的孤岛电网频率控制方法。包括如下步骤：1）对于多直流送出的孤岛电网，由于故障造成系统频率升高或降低，首先启动第一道防线，利用直流系统频率限制功能对系统频率进行控制；2）频率超出发电机调速器频率动作死区，则启动第一道防线中另一个措施：发电机调速器一次调频控制；3）频率超出49.0～50.6赫兹范围，启动第二道防线：按照控制方法切除发电机或负荷；4）频率超出50.6赫兹，启动第三道防线，高周切机保护切除发电机组；5）频率超出51.5赫兹，则发电机过速保护动作，切除发电机组。本发明可作为大规模多直流送出的孤岛系统频率稳定的实际控制方法，投入电网生产运行，也可应用到相关研究的仿真计算。

主权项

一种多直流送出的孤岛电网频率控制方法，其特征在于包括如下步骤：1） 对于多直流送出的孤岛电网，直流闭锁、发电机送出线路故障造成孤岛系统功率过剩或不足，从而引起直流系统频率升高或降低；当直流系统频率升高或降低，首先启动第一道防线，即利用直流系统的多直流频率限制功能的调节作用，对系统频率进行控制；2）若孤岛电网多直流频率限制功能未能将频率控制在发电机调速器频率动作死区内，则启动第一道防线中另一个措施：发电机调速器一次调频控制；3）若第一道防线未将孤岛电网频率控制在49.0～50.6赫兹范围内，启动第二道防线安全稳定控制措施：按照控制方法切除孤岛系统发电机或负荷；4）稳控装置拒动或由于其他原因导致系统频率仍超过50.6赫兹，启动第三道防线，高周切机保护切除发电机；5）若第三道防线仍未将孤岛电网频率控制在51.5赫兹以内，则发电机过速保护保护动作，切除发电机；上述步骤1）中第一道防线充分发挥多直流孤岛电网中多直流频率限制器的作用，利用直流输电系统功率的快速可控性，当孤岛电网频率升高或降低时，通过快速调整外送功率来达到控制系统频率的目的，多直流送出的孤岛电网中多直流频率限制器具体控制方法如下：11）多直流频率限制器与发电机调速器控制方法相互协调，当多直流孤岛电网出现频率稳定问题后，首先通过多直流频率限制器进行控制；若通过多直流频率限制器进行控制无法将频率控制在调速器死区范围内，再启动发电机调速器控制；具体设置为：将多直流频率限制器死区设置为±0.1赫兹，发电机调速器死区设置为±0.5赫兹；12）抑制多直流孤岛电网频率升高的多直流频率限制器协调控制方法；多直流孤岛电网由于直流单极或双极闭锁故障，造成直流系统功率过剩，导致直流系统频率升高，多直流频率限制器利用直流暂时或短时过负荷能力，提升直流输送功率，降低直流系统频率，功率调节上限值X的设定方法如下：a.明确功率调节上限值X的范围，根据目前国内高压直流运行要求，高压直流输电过负荷能力为1.4 p.u.运行时间为3秒，1.1 p.u.运行时间为2小时，因此过负荷能力调节上限为；b.对于直流单极闭锁故障导致的频率升高问题，为充分发挥同回直流的功率调节作用，同时减少对受端系统潮流的影响，将同回直流另一极功率调节上限值X提高，且大于其他直流上限值，取1.4 p.u.；c. 对于直流双极闭锁故障导致的频率升高问题，为减少送受端电网的潮流转移，其他直流的功率调节上限值X应根据与故障直流的电气位置、送电区域两个方面设定；对于电气联系紧密、送电方向一致的直流，其功率调节上限值X取高值；反之电气联系薄弱、送电方向不同的直流，其X值取低值；13）抑制多直流孤岛电网频率降低的多直流频率限制器协调控制方法，多直流孤岛电网由于直流系统内电源送出线路故障，造成直流系统功率不足，导致直流系统频率降低，多直流频率限制器利用直流降功率，提高直流系统频率，功率调节下限值Y的设定方法如下：a. 明确多直流频率限制器的功率调节下限值Y的范围，根据高压直流运行要求和直流功率下降后相关设备过电压绝缘能力，多直流频率限制器的功率调节下限值的取值，为；b.根据孤岛电网故障发生区域，有效降低功率不足区域内直流的外送功率，可减少孤岛电网内潮流转移，该区域或近区的直流功率调节下限值Y取低值，其他区域内的直流取高值；c.根据直流外送容量的重要程度和受端系统备用能力，设置直流功率调节下限值，对于供电重要区域、受端系统备用不足的送电直流，在频率控制中减少对该区域供电的影响，该直流功率调节下限值Y取高值，其他直流取低值。