CN102522730A - 直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法和构架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法和构架，确定了直流系统的直流无功调制、直流功率调制、直流频率调制、直流功率紧急控制、直流频率限制控制、直流次同步振荡阻尼控制等直流附加控制功能在电力系统安全防御系统中的功能和定位，克服了原有电力系统安全防御系统对直流附加控制定位不明确、不完整的问题。

Description

直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法和构架
技术领域
本发明属于电力系统运行控制领域，具体涉及一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法和构架。
背景技术
为保障电力系统安全稳定运行，我国构建了电力系统安全防御系统，该防御系统包含有三道防线，《电力系统安全稳定控制技术导则》(GB/T 26399-2011)对三道防线作如下定义：第一道防线，在电力系统正常状态下通过预防性控制保持其充裕性和安全性(足够的稳定裕度)，当发生短路故障时由电力系统固有的控制设备及继电保护装置快速、正确地切除电力系统的故障元件；第二道防线，针对预先考虑的故障形式和运行方式，按预订的控制策略，采用安全稳定控制系统(装置)实施切机、切负荷、局部解列等控制措施，防止系统失去稳定；第三道防线，由失步解列、频率及电压紧急控制装置构成，当电力系统发生失步振荡、频率异常、电压异常等事故时采取解列、切负荷、切机等控制措施，防止系统崩溃。
国内外工程应用实例表明，利用直流附加控制能够有效改善电力系统安全稳定水平，常见的直流附加控制有：直流无功调制、直流功率调制、直流频率调制、直流功率紧急控制、直流频率限制控制、直流次同步振荡阻尼控制等。直流系统参与稳定控制必然会对电力系统安全防御系统产生影响，由于各种直流附加控制功能不尽相同，原有电力系统安全防御系统对直流附加控制定位不明确、不完整，限制了直流系统对提高电力系统安全稳定水平所发挥的作用。
发明内容
本发明提供了一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法和构架，确定了直流附加控制在电力系统安全防御系统中的功能和定位，克服了原有电力系统安全防御系统对直流附加控制定位不明确、不完整的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法，在原有电力系统安全防御系统中引入直流附加控制，直流附加控制包括：直流无功调制、直流功率调制、直流频率调制、直流功率紧急控制、直流频率限制控制和直流次同步振荡阻尼控制，其改进之处在于：所述电力系统安全防御方法，根据电力系统所处的运行状态，将直流系统的不同附加控制功能归类于电力系统安全防御系统的不同防线中。
本发明提供的优选技术方案中，电力系统处于正常状态时，所述直流无功调制、直流功率调制和直流频率调制作为预防性控制的控制措施对电力系统执行稳定控制。
本发明提供的第二优选技术方案中，电力系统处于紧急状态时，直流功率调制、直流频率调制、直流功率紧急控制、直流频率限制控制和直流次同步振荡阻尼控制作为第二道防线的控制措施对电力系统执行稳定控制。
本发明提供的第三优选技术方案中，将所述直流无功调制定位于预防性控制的控制措施；将所述直流功率紧急控制定位于第二道防线的控制措施；所述直流功率调制按照调节直流功率的幅度分为直流功率小方式调制和直流功率大方式调制，将直流功率小方式调制定位于预防性控制的控制措施，将直流功率大方式调制定位于第二道防线的控制措施；所述直流频率调制按照调节直流功率的幅度分为直流频率小方式调制和直流频率大方式调制，将直流频率小方式调制定位于预防性控制的控制措施，将直流频率大方式调制定位于第二道防线的控制措施；将所述直流频率限制控制定位于第二道防线的控制措施；将所述直流次同步振荡阻尼控制定位于第二道防线的控制措施。
本发明提供的第四优选技术方案中，提供一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御构架，其包括安全防御系统，其改进之处在于，所述电力系统安全防御系统包括直流无功调制模块、直流功率调制模块、直流频率调制模块、直流功率紧急控制模块、直流频率限制控制模块和直流次同步振荡阻尼控制模块。
本发明提供的第五优选技术方案中，所述电力系统处于正常状态时，所述直流无功调制模块、直流功率调制模块和直流频率调制模块的功能作为预防性控制的控制措施对电力系统执行稳定控制。
本发明提供的第六优选技术方案中，所述电力系统处于紧急状态时，所述直流功率调制模块、直流频率调制模块、直流功率紧急控制模块、直流频率限制控制模块和直流次同步振荡阻尼控制模块的功能作为第二道防线的控制措施对电力系统执行稳定控制。
除本发明所述的几种直流附加控制功能之外，利用直流系统的快速可控性，根据电力系统不同控制需求还能够设计出其它直流附加控制功能，其在电力系统安全防御系统中的定位，本发明不可能全部覆盖，在应用时可参考本发明所述情况予以归类。
与现有技术比，本发明提供的一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法和构架，确定了直流系统的直流无功调制、直流功率调制、直流频率调制、直流功率紧急控制、直流频率限制控制和直流次同步振荡阻尼控制等直流附加控制在电力系统安全防御系统中的功能和定位，克服了原有安全防御系统对直流附加控制定位不明确、不完整的问题，可为电力系统安全稳定控制策略的制定提供技术依据。
附图说明
图1为直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御系统及其作用示意图。
图2为直流频率调制参与电力系统稳定控制的效果示意图。
具体实施方式
下面是本发明的一个优选实施示例，以下结合本发明的附图对本发明实现的技术方案做进一步说明。
以我国川渝电网西南水电交直流混合外送系统为对象，采用直流频率调制功能可以减少送端系统在遭遇故障扰动后切除发电机的数量，达到电力系统第二道防线主动切机措施的控制效果。
需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (7)

1.一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御方法，在原有电力系统安全防御系统中引入直流系统的附加控制，直流附加控制包括：直流无功调制、直流功率调制、直流频率调制、直流功率紧急控制、直流频率限制控制和直流次同步振荡阻尼控制，其特征在于：所述电力系统安全防御方法，根据电力系统所处的运行状态，将直流系统的不同附加控制功能归类于电力系统安全防御系统的不同防线中。
2.根据权利要求1所述的电力系统安全防御方法，其特征在于，电力系统处于正常状态时，所述直流无功调制、直流功率调制以及直流频率调制作为预防性控制的控制措施对电力系统执行稳定控制。
3.根据权利要求1所述的电力系统安全防御方法，其特征在于，电力系统处于紧急状态时，直流功率调制、直流频率调制、直流功率紧急控制、直流频率限制控制和直流次同步振荡阻尼控制作为第二道防线的控制措施对电力系统执行稳定控制。
4.根据权利要求2、3所述的电力系统安全防御方法，其特征在于，将所述直流无功调制定位于预防性控制的控制措施；将所述直流功率紧急控制定位于第二道防线的控制措施；所述直流功率调制按照调节直流功率的幅度分为直流功率小方式调制和直流功率大方式调制，将直流功率小方式调制定位于预防性控制的控制措施，将直流功率大方式调制定位于第二道防线的控制措施；所述直流频率调制按照调节直流功率的幅度分为直流频率小方式调制和直流频率大方式调制，将直流频率小方式调制定位于预防性控制的控制措施，将直流频率大方式调制定位于第二道防线的控制措施；将所述直流频率限制控制定位于第二道防线的控制措施；将所述直流次同步振荡阻尼控制定位于第二道防线的控制措施。
5.一种直流系统参与稳定控制的电力系统安全防御构架，其包括电力系统安全防御系统，其特征在于，所述电力系统安全防御系统包括直流无功调制模块、直流功率调制模块、直流频率调制模块、直流功率紧急控制模块、直流频率限制控制模块和直流次同步振荡阻尼控制模块。
6.根据权利要求5所述的电力系统安全防御构架，其特征在于，电力系统处于正常状态时，所述直流无功调制模块、直流功率调制模块和直流频率调制模块的功能作为预防性控制的控制措施对电力系统执行稳定控制。
7.根据权利要求5所述的电力系统安全防御构架，其特征在于，电力系统处于紧急状态时，所述直流功率调制模块、直流频率调制模块、直流功率紧急控制模块、直流频率限制控制模块和直流次同步振荡阻尼控制模块的功能作为第二道防线的控制措施对电力系统执行稳定控制。
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