交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法和系统的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及大电网安全领域，更具体涉及一种交流联络线功率变化综合控制的交 直流协控方法和系统。
【背景技术】：
[0002] 随着特高压交流同步电网以及超/特高压直流输电工程的建设，国家电网逐渐形 成了一个以交直流并列运行、送端电源/换流站集中以及受端直流多馈入为特征的复杂交 直流大电网。交直流混合运行电网的形成，对电力系统安全稳定控制带来了新的挑战，同时 也提供了采用交直流协调控制方法提高电网安全稳定性的可能。
[0003] 对于大区电网之间通过单一交流通道进行联网的网架结构，任一侧电网发生故 障，都可能引起该交流通道输送功率的大幅波动，进而影响系统的稳定运行。例如三华电网 规划初期，华东电网通过两回特高压交流线路与华北电网相连，以及通过多回超/特高压 直流线路从华北、华中受电。在一些运行方式下，落点华东电网的直流闭锁或华东电网内部 发生的发电机组掉机故障，均可能引起上述交流联络线上功率的大幅波动，引起华北-华 东两区电网间功率持续振荡；甚或由于闭锁或掉机功率过大，损失功率向特高压交流通道 转移，使得交流联络线输送功率超过静稳或暂稳极限，引起华北-华东联络线解列。
[0004] 相比传统的切机、切负荷等安全稳定控制措施，针对这种大区交流联络线上的功 率控制，适当的方案是直接监测联络线功率，并通过对并列运行的直流输电系统功率调制 来进行抑制。因此需要建立适用于这种稳定控制的跨区交直流协调控制系统，选用合适的 功率调制方法及分配方法，实现对跨区交流联络线功率变化的综合控制。
[0005] 通常采用的直流功率调制技术，其通过对直流输送功率的连续改变来阻尼系统振 荡，当系统振荡得到抑制后，直流输电系统将逐渐恢复至故障前输送功率。但如果是由于某 种导致区域电网出现功率缺额的不确定故障引起的系统振荡（如掉机、直流闭锁等），在系 统振荡逐渐平息时，交流电网可能仍处于一个不安全的状态，跨区联络线输送功率接近或 超过暂稳/静稳极限，而此时直流调制功能不再动作，这可能导致系统失去稳定。
[0006] 对于由不确定故障引起的区域电网功率缺额，通常电网是通过低周减载、AGC(自 动发电控制）或直流输电系统自带的频率调制等控制手段进行调节，但这些手段通常动作 周期较长、响应较慢，难以满足跨区电网对于稳定控制的要求。基于此，本发明提出基于一 种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法和系统，用以解决上述问题。
【发明内容】
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[0007] 本发明的目的是提供一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法和系 统，实现对跨区交流联络线功率波动及功率越限（静稳及暂稳极限）的抑制。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种交流联络线功率变化综合控制 的交直流协控方法，包括：
[0009] 计算直流功率调制量PMd及功率紧急提升或回降量POTg;
[0010] 对所述直流功率调制量PMd和功率紧急提升或回降量P进行分配；
[0011] 通过多回直流功率控制对交流联络线功率变化进行综合控制。
[0012] 本发明提供的一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法，采用复合交 流断面功率越限控制的直流功率调制法计算直流功率调制量及功率紧急提升或回降量 P 1emg0
[0013] 本发明提供的一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法，其特征在 于：所述复合交流断面功率越限控制的直流功率调制法包括：
[0014] 通过交流联络线功率Pa。计算直流功率调制量PMd;
[0015] 通过交流联络线功率Pa。判断交流断面功率是否越限，如果越限，则计算直流功率 紧急控制量POTg;如果未越限，则P输出为〇 ;
[0016] 通过输出所述P至极控系统，完成交流断面功率变化控制。
[0017] 本发明提供的一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法，所述通过交 流联络线功率Pa。计算直流功率调制量P_的过程包括：
[0018] 采用交流联络线功率PJ乍为输入，依次通过低通滤波环节、隔直环节、增益及滤 波环节、第一超前滞后环节和第二超前滞后环节，得到直流功率调制量P'
[0019] 所述P' _经过限幅环节得到限幅后的直流功率调制量PMd，并存储限幅环节前 的最大直流功率调制量pMd__，pMd满足：
[0020] Pnin^Pnod^Pnax
[0021] 其中，？_和P_为直流功率调制量上下限。
[0022] 本发明提供的一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法，判断所述交 流联络线功率Pa。是否越限，包括：
[0023] 比较所述？3。通过低通滤波环节和绝对值环节后得到的匕与交流联络 线越限定值PthTOshcild的大小，若满足^ ?' I2，则表明交流联络线功率Pa。越 限；
[0024] 根据时延定值环节判断是否满足功率越限时间条件：
[0025] 若所述交流联络线功率Pa。越限时间持续大于延时定值Tdl，则输出初步紧急控制 量P' _，否则输出〇。
[0026] 本发明提供的一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法，计算所述直 流功率紧急控制量PMg包括：
[0027] 通过限幅环节前的所述最大直流功率调制量PMd__计算加权系数Kw;
[0028] 通过加权系数Kw和初步紧急控制量P'Mg计算最终紧急控制量PMg。
[0029] 本发明提供的一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法，将所述直流 功率连续调制量和直流功率紧急提升或回降调制量分配至两个直流群，其中一个直流群专 门负责直流功率连续调制量PMd，另一个直流群专门负责直流功率紧急提升或回降调制量 P?
[0030] 负责所述直流功率连续调制量的直流群和负责所述直流功率紧急提升或回降调 制量的直流群，按照常规调制量分配法进行分配，满足调制总量要求。
[0031] 本发明提供的一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法的协控系统， 包括：
[0032] 交流子站，测量线路电压、电流并计算线路功率，将测量和计算到的参数上送至协 控主站；
[0033] 直流子站，收集直流运行状态信息并上送至协控主站；同时接收协控主站调制指 令再下发给被控直流的极控系统；
[0034] 协控主站，收集各被控直流信息及交流子站上传的交流联络线功率信息，并选用 功率调制算法计算直流功率调制量以及紧急控制量。
[0035] 本发明提供的一种协控系统，所述交流子站设置在交流联络线所属变电站；所述 直流子站设置在被控直流换流站；各协控站之间通过光纤通道连接。
[0036] 本发明提供的一种协控系统，当直流功率调制量指令下发至被控直流的极控系 统，通过直流输电系统的快速调节实现对跨大区电网交流联络线功率变化的综合抑制。
[0037] 和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
[0038] 1、本发明提供的技术方案在实现抑制跨区电网交流联络线功率波动的同时，亦通 过紧急功率越限控制保持交流联络线的静稳和暂稳极限不被破坏；
[0039] 2、本发明提供的技术方案同时提高大区互联电网在复杂运行方式和复杂运行条 件下的暂态及动态稳定特性；
[0040] 3、本发明中提供的技术方案采用多回直流进行协调控制时，将直流功率连续调制 量PMd和功率紧急提升或回降量P_，采用不同的直流群进行承担；
[0041] 4、本发明提供的技术方案有利于直流极控系统中接口软件的实现，并避免由多种 不同调制量引起的直流极控系统调节紊乱。
【附图说明】
[0042]图1为本发明提供的系统结构示意图；
[0043] 图2为本发明提供的方法示意图。
【具体实施方式】
[0044] 下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
[0045] 实施例1 :
[0046] 本例的发明提供一种交流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法和系统，交 流联络线功率变化综合控制的交直流协控方法包括如图以下步骤：
[0047] 步骤1 :采用复合交流断面功率越限控制的直流功率调制方法计算直流功率调制 量PnHxi及功率紧急提升或回降量P
[0048] 步骤2 :对直流功率调制量和功率紧急提升或回降量P进行分配；
[0049] 步骤3 :通过多回直流的功率控制对交流联络线功率波动进行综合控制。
[0050] 步骤1 :采用复合交流断面功率越限控制的直流功率调制方法计算直流功率调制 量PMd&功率紧急提升/回降量P
[0051] 本发明要解决大型交直流电网跨大区交流联络线上的功率波动及功率越限问题， 根据需求，选用一种复合交流断面功率越限控制的直流功率调制方法来实现该功能。所应 用的直流功率调制方法采用交流联络线功率？3。为输入量，通过调制量传函计算和功率越 限判断，计算出最终的功率调制量PMd及功率紧急提升或回降量POTg。算法结构如图2所示。
[0052] 如图2,采用的复合交流断面功率越限控制直流功率调制方法包括以下步骤：
[0053] 步骤1-1 :通过交流联络线功率Pa。计算直流功率调制量？_，实现交流断面功率波 动控制；
[0054] 步骤1-2 :通过交流联络线功率Pa。判断交流断面功率是否越限，如果越限，则执行 步骤1-3 ;
[0055] 步骤1-3 :计算直流功率紧急控制量匕^，完成交流断面功率越限控制。
[0056] 所述步骤1-1具体包括以下步骤：
[0057] 步骤1-1-1 :采用交流联络线功率Pa。作为输入，依次通过低通滤