受端电网STATCOM布点及容量规划的凸松弛方法
2021-07-29马骞邓卓明吴云亮李鹏姚文峰郭知非
马骞,邓卓明,吴云亮,李鹏,姚文峰,郭知非
(1.中国南方电网电力调度控制中心,广州510663;2. 南方电网科学研究院,广州510663)
0 引言
受端电网的电能往往由其外部远距离的发电厂通过高压输电线传输获取,并且对应着密集的工商业负荷,换流站、输电线路以及异步电动机、电弧炉、降温压缩电机等负荷的无功功率需求量巨大[1]。在负荷侧安装一定数量和容量的静止同步补偿器(static synchronous compensator, STATCOM)做无功补偿,不仅能在电网稳定运行时维持电压稳定、提高供电质量、降低电能损耗,同时在发生较为严重的短路故障时,能提供坚强的无功支撑,快速恢复电压至安全水平,避免甩负荷。目前在经济条件相对较好的广东电网,已经逐渐在负荷端如东莞、水乡配置了STATCOM[2]。STATCOM的规划和控制也获得了越来越多的关注。文献[3]提出了在多直流馈入系统各母线对多回直流逆变站电压支撑强度的指标,并用于南方电网STATCOM配置方案的研究。文献[4]描述并复现了HVDC系统在故障恢复过程中发生“二次换相失败”的现象,提出了根据故障的严重程度差异化配置STATCOM无功补偿模式。STATCOM作为一种新兴的电力电子无功补偿装置,尽管有着极其优秀的无功补偿性能(反应时间短,补偿容量灵活多变),但是其造价仍然高昂,规划配置STATCOM必须精打细算,避免电网投资的浪费[5]。
目前电网规划人员对STATCOM的规划配置大多采用枚举试错的方式,通过大量的仿真试验获得满足安全约束的规划方案。然而,大量的仿真试错不仅工作量巨大、耗费大量的时间,而且获得的规划方案也仅仅是一个相对较好、能满足安全约束的方案,并不是最经济的方案。……
