特高壓直流故障對風(fēng)電場送出可靠性的影響及改進(jìn)措施

時間：2020-01-05作者：江蘇梅蘭日蘭電氣有限公司瀏覽：744

新疆境內(nèi)**座特高壓直流輸電工程哈密至鄭州特高壓直流輸電工程的投運(yùn)，標(biāo)志著新疆電網(wǎng)正式進(jìn)入交、直流混聯(lián)外送的局面。由于直流其自身的特性，決定了直流系統(tǒng)故障與交流系統(tǒng)故障之間較大的差別性。同時由于天中直流電壓等級高、輸送容量大，當(dāng)天中直流出此案故障時，勢必將對交流系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響。此外，天中直流換流站在新疆哈密落地，哈密作為疆電外送聯(lián)絡(luò)通道上的重要聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，同時充分利用當(dāng)?shù)刎S富風(fēng)、光資源，積極發(fā)展當(dāng)?shù)仫L(fēng)、光電源建設(shè)，逐步建成新疆**個千萬千瓦級風(fēng)電基地。

由于風(fēng)電電源對系統(tǒng)運(yùn)行電壓和頻率的要求較高，當(dāng)系統(tǒng)電壓和頻率波動較大時，有可能造成風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)。而天中直流特高壓工程作為全國輸送功率較大、距離較長的直流工程，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生閉鎖故障時，勢必造成大功率、大范圍轉(zhuǎn)移至750KV交流通道，造成交流系統(tǒng)瞬間輸送功率增大，電壓瞬間跌落較大，需要通過直流穩(wěn)控系統(tǒng)和直流控保系統(tǒng)間的配合動作，切除部分電源和直流濾波器來抬升系統(tǒng)電壓至合理范圍內(nèi)，當(dāng)在穩(wěn)控系統(tǒng)切機(jī)和控保系統(tǒng)切濾波器來抬升系統(tǒng)電壓的過程中，由于穩(wěn)控系統(tǒng)和控保系統(tǒng)的動作時限存在一定的整定配合關(guān)系，將造成系統(tǒng)電壓出現(xiàn)短時的暫態(tài)過電壓，并且有可能**過風(fēng)機(jī)自身的允許過壓運(yùn)行的范圍，造成風(fēng)機(jī)過電壓脫網(wǎng)事故，并且隨著直流外送功率的增大，這一特性將變得越來越明顯。

由于特高壓直流輸電技術(shù)與交流輸電技術(shù)相比，具有電壓等級高、網(wǎng)損小、輸送靈活、輸送容量大、輸送距離遠(yuǎn)、線路走廊窄、有功無功能夠快速調(diào)節(jié)、能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)非同步聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，同時由于我國幅員遼闊，資源分布不均衡，為了實(shí)現(xiàn)資源地區(qū)優(yōu)勢的互補(bǔ)，同時也為了提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，近幾年，跨區(qū)域特高壓直流輸電聯(lián)網(wǎng)工程得到了快速建設(shè)和發(fā)展。

但是特高壓直流在運(yùn)行過程中存在的輸送有功功率大、吸收無功功率大的運(yùn)行特性，當(dāng)特高壓直流在故障后，勢必存在較大的有功功率和無功功率向交流系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的問題，對系統(tǒng)電壓和頻率均影響較大，造成系統(tǒng)電壓和頻率波動較大。目前運(yùn)行較多的風(fēng)電場風(fēng)機(jī)類型主要是直驅(qū)式和雙饋異步式兩種，由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部交流器設(shè)備中含有的電力電子器件對系統(tǒng)運(yùn)行的電壓和頻率要求較高。目前已經(jīng)對并網(wǎng)風(fēng)電場的低電壓穿越能力進(jìn)行了整改，使目前已并網(wǎng)的風(fēng)電場具有一定的低電壓穿越能力。

由于特高壓直流在大功率傳輸時，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生閉鎖故障，轉(zhuǎn)移有功功率和無功功率至送端交流系統(tǒng)，將引起送端交流系統(tǒng)電壓的大幅變化，對直流送端地區(qū)特別是對于短路水平較低的直流送端地區(qū)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。


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