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频率稳定性及控制策略在单极闭锁故障中的应用

【摘要】:当系统中发生单极闭锁故障时,线路中会瞬时产生大量有功功率缺失,因此在闭锁瞬间,频率会出现大幅度抖动,此时会导致电能质量急剧下降。在冬季小负荷下,某直流送端电网直流10 000 MW,单极闭锁,某电网风电接入容量为8 000 MW,无措施的情况下电网的频率特性曲线如图6.13~图6.15所示。为控制频率最高不超过51 Hz,保证稳态频率恢复至50.2 Hz,需要切除的机组容量350万kW。

当系统中发生单极闭锁故障时,线路中会瞬时产生大量有功功率缺失,因此在闭锁瞬间,频率会出现大幅度抖动,此时会导致电能质量急剧下降。

在冬季小负荷下,某直流送端电网直流10 000 MW,单极闭锁,某电网风电接入容量为8 000 MW,无措施的情况下电网的频率特性曲线如图6.13~图6.15所示。

图6.13 冬季负荷下,某电网直流10 000 MW,单极闭锁,风电接入容量为8 000 MW,无措施,电网的频率特性曲线

图6.14 冬季小负荷下,直流10 000 MW,单极闭锁,风电接入容量为8 000 MW,切机120万kW,电网频率特性曲线

图6.15 冬季小负荷下,直流10 000 MW,单极闭锁,风电接入容量为8 000 MW,切机350万kW,电网频率特性曲线

在该算例中,采用的单极闭锁故障下频率稳定性及控制策略如下:

(1)若某电网直流单极闭锁,不采取任何切机措施,某电网频率最高可能升至51.12 Hz。

(2)若某电网直流单极闭锁或单极二次再启动失败,为控制频率最高不超过51 Hz,需切除某电网120万kW电力;为保证某电网直流单极闭锁或单极二次再启动失败、不采取安控措施时频率不超过51 Hz,需预控直流功率至760万kW。

(3)为控制频率最高不超过51 Hz,保证稳态频率恢复至50.2 Hz,需要切除的机组容量350万kW。