專利名稱：提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法
提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法。
背景技術(shù)：
按照電網(wǎng)規(guī)劃，到2015年我國(guó)西北甘肅(酒泉)地區(qū)的風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到12710麗，酒泉-湖南±800千伏直流輸電工程也將建成，輸送容量將達(dá)到8000麗，3788麗風(fēng)電機(jī)組將通過(guò)橋?yàn)?50kV電站接入電網(wǎng)。大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)中，當(dāng)交流線路發(fā)生短路故障后，電壓的迅速跌落使風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入低電壓穿越過(guò)程，雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)電機(jī)組在此期間吸收大量的無(wú)功功率，引起電壓跌落嚴(yán)重。故障清除后，風(fēng)電機(jī)組和火電機(jī)組的功率恢復(fù)特性也不同?；痣姍C(jī)組在接地故障清除后，經(jīng)過(guò)搖擺后能很快恢復(fù)額定出力，如附

圖1所示。直流功率的快速恢復(fù)有利于火電的送出，使電網(wǎng)快速恢復(fù)穩(wěn)定。而風(fēng)電機(jī)組是隨著電網(wǎng)電壓恢復(fù)而緩慢恢復(fù)，如附圖2所示。根據(jù)現(xiàn)有的直流控制保護(hù)策略，在發(fā)生故障后，直流功率在受到擾動(dòng)后快速恢復(fù)額定運(yùn)行，而風(fēng)功率尚未恢復(fù)，送端電網(wǎng)出力減少，造成系統(tǒng)頻率降低，電網(wǎng)電壓降低。同時(shí)直流系統(tǒng)在恢復(fù)期間吸收大量的無(wú)功功率，加劇了電網(wǎng)電壓的跌落程度。
以西北規(guī)劃電網(wǎng)為例，橋?yàn)?酒泉750kV線路發(fā)生三永N-1故障后，直流系統(tǒng)在故障后IOOOms恢復(fù)至額定功率的0.9p.u.，故障清除后橋?yàn)彻?jié)點(diǎn)電壓最低降至473kV，故障清除后930ms電壓穩(wěn)定于0.75pu以上，電網(wǎng)電壓恢復(fù)緩慢，如附圖3所示。發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法，將大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流接入電網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)的特性，目前對(duì)于其帶來(lái)的新的穩(wěn)定問(wèn)題尚無(wú)針對(duì)性的策略；考慮到直流輸電系統(tǒng)的快速響應(yīng)和靈活可控特性，本方法提出通過(guò)直流功率跟蹤控制的方法，提高故障后電網(wǎng)電壓恢復(fù)能力，提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)的恢復(fù)特性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括如下步驟:
(I).判斷交流電網(wǎng)接地短路故障，如果故障，則進(jìn)行步驟2，否則重復(fù)步驟I ;
(2).判斷風(fēng)功率是否降低，如果降低則進(jìn)行步驟3，否則返回步驟I ;
(3).改變直流系統(tǒng)的功率指令，使直流功率指令跟蹤風(fēng)功率的變化而變化；
(4).若風(fēng)功率持續(xù)增加，則直流功率跟蹤增加，否則結(jié)束控制。
本發(fā)明提供的優(yōu)選技術(shù)方案中，在所述步驟3中，直流功率跟隨風(fēng)功率變化，用于保持電網(wǎng)功率平衡；在無(wú)功功率方面，整流站換流器消耗的無(wú)功功率Qcl為:
權(quán)利要求
1.一種提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1).判斷交流電網(wǎng)接地短路故障，如果故障，則進(jìn)行步驟2，否則重復(fù)步驟I; (2).判斷風(fēng)功率是否降低，如果降低則進(jìn)行步驟3，否則返回步驟I; (3).改變直流系統(tǒng)的功率指令，使直流功率指令跟蹤風(fēng)功率的變化而變化； (4).若風(fēng)功率持續(xù)增加，則直流功率跟蹤增加，否則結(jié)束控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于，在所述步驟3中，直流功率跟隨風(fēng)功率變化，用于保持電網(wǎng)功率平衡；在無(wú)功功率方面，整流站換流器消耗的無(wú)功功率Qcl為:
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法，所述方法包括如下步驟(1)判斷交流電網(wǎng)接地短路故障，如果故障，則進(jìn)行步驟2，否則重復(fù)步驟1；(2)判斷風(fēng)功率是否降低，如果降低則進(jìn)行步驟3，否則返回步驟1；(3)改變直流系統(tǒng)的功率指令，使直流功率指令跟蹤風(fēng)功率的變化而變化；(4)若風(fēng)功率持續(xù)增加，則直流功率跟蹤增加，否則結(jié)束控制。本發(fā)明提供的提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)故障恢復(fù)特性的方法，將大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流接入電網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)的特性，通過(guò)直流功率跟蹤控制的方法，提高故障后電網(wǎng)電壓恢復(fù)能力，提高大規(guī)模風(fēng)電經(jīng)直流外送系統(tǒng)的恢復(fù)特性。
文檔編號(hào)H02J1/00GK103219722SQ201310085520
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者董鵬, 朱藝穎, 謝國(guó)平, 劉翀, 胡濤, 王薇薇, 孫栩 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院