周金鑫

摘要：特高压直流投运对送端电网特性将带来明显改变。尤其对于高新能源渗透地区，换相失败后的暂态压升成为约束运行灵活性的重要因素。电力系统围绕新疆天中直流工程及宁夏昭沂、灵绍、银东直流工程已展开了相关研究。针对电网实际案例分析非典型工况下高压直流工程引起的过电压异常风险。本文主要分析特高压直流送端系统的运行约束及新能源消纳挑战研究。

关键词：交直流外送系统;新能源消纳;暂态功角稳定;暂态过电压

引言

针对直流系统某一方面的特征展开，侧重失稳机理分析，未能从系统运行角度综合考虑直流系统多方面特性，进一步分析对系统运行灵活性的影响。特别是典型的交直流外送系统，除了存在直流换相失败后的暂态过电压风险，更面临着换流站近区交流故障后系统暂态功角失稳问题。在这两方面制约下，系统运行灵活性大幅下降。如何释放外送空间是保障新能源消纳工作面临的重要挑战。

1、直流系統故障与冲击

1.1整流侧交流系统故障

对于特高压直流工程送端电力系统，在换流站近区的交流系统发生三相对地短路故障时，故障点距离换流站交流母线的电气距离很近。故障发生后换流站电压跌落，直流外送功率迅速下降。根据保护整定原则，交流线路直跳不重合，故障切除后随着交流系统电压的恢复，直流功率快速恢复。

1.2换相失败与极闭锁

换相失败发生在逆变侧，是指因换流阀未能正常关断，使换相过程无法顺利结束，预计接替开通的阀组重新关断，发生倒换相的现象。……