彭花娜，周 杨，梅 念，代妍妍 ，方乙君

(1. 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司，福建 福州 350003；2. 国家电网有限公司，北京 100031 3. 国网北京经济技术研究院有限公司，北京 102209)

0 引言

张北柔性直流电网工程(以下简称“张北工程”)为汇集和输送大规模风电、光伏、储能、抽蓄等多种形态能源的多端柔性直流电网[1-2]，采用真双极接线，双极均可独立运行，当单极发生故障后，非故障极仍可维持正常运行，非故障极将转带故障极部分或全部损失的功率，从而可能引起非故障极过负荷，即产生功率盈余[3-4]。本文对新能源采用柔直电网送出功率盈余问题进行相应的探讨及分析，对直流耗能装置(DC chopper)[5-6]和交流耗能装置(AC chopper)[7-9]方案进行比选，找到最优解决方案。

1 问题提出

张北工程为汇集和输送大规模风电、光伏、储能、抽蓄等多种形态能源的多端柔性直流电网，一期为四端，远景为七端。一期采用“手拉手” 环形接线方式，系统电压±500 kV，包括张北、康保两个送端换流站(接入风电、光伏等新能源)，输送容量分别为3 000 MW、1 500 MW，北京一个受端换流站，输送容量为3 000 MW和丰宁一个调节换流站，输送容量为1 500 MW。张北工程简图示意如图1所示。

图1 张北工程简图示意

张北工程采用真双极接线，具备双极运行和单极独立运行能力。在正常情况上，送端两个换流站运行在孤岛方式[10]下，四站控制模式如表1所示。

表1 送端孤岛四站控制模式表

由表1可知，张北、康保两个送端换流站正常情况下，采用定交流频率/定交流电压控制，其传输的有功功率及发出的无功功率均由交流系统中新能源电源及负荷决定。……