特高压直流故障下源网荷协调控制策略及应用

特高压直流闭锁故障智能调度措施发布时间：2021-01-22T04:11:59.341Z 来源：《福光技术》2020年22期作者：高峰郑锦欢[导读] 通过不断计算损失函数和准确率修正训练模型，自动生成有效故障处置策略。

山西省电力公司检修分公司摘要：针对特高压直流闭锁故障的处置策略问题，提出一种基于深度学习的故障特征建模方法及故障后电网调度策略生成方法，所提智能调控决策依据电网直流故障特征和运行环境信息，通过大数据驱动模型训练得到故障后的调度策略。

首先根据故障环境信息，利用故障影响相关性提取有效故障信息，构建故障特征模型。

然后介绍深度学习类神经网络原理和多层感知器模型，提出利用深度网络提取训练故障前后运行特征，自动生成调控策略的思路。

之后利用反向传播算法构建深度学习框架，通过不断计算损失函数和准确率修正训练模型，自动生成有效故障处置策略。

关键词：特高压；直流闭锁故障；智能调度直流故障特征分析电网故障环境信息电网正常运行时的数据信息，包括直流送受端电网机组总出力、总负荷、频率限额、电压限额、直流送受端控制方式、无功补偿、联络线传送功率、受端电网不平衡功率，还有所有直流线路相连交流电气岛的电压幅值、电压相角、线路有功、线路无功等信息。

特高压直流发生故障后，因电网突然发生大功率缺失，在故障 t=0 时刻的不平衡功率△ P?i0?为：故障信息筛选特高压直流闭锁故障前后涉及的电网频率、电压和线路功率信息量巨大，需要挑出其中的有效信息，即在庞大的电网环境信息中找到直流闭锁故障造成影响的母线、机组和线路信息。

这些能充分反映直流故障的信息就是筛选出的故障特征。

深度学习训练模型多层感知器深度学习的概念来源于人工神经网络研究。

人类大脑结构非常复杂，人脑形成的神经网络比超级计算机的能力还要强大和复杂，因此为了方便用计算机来仿真神经网络，把神经元分为多个层次，通常包括 1 个输入层、1 个输出层，隐藏层具有非常多层，所以称为深度学习。

国家发展改革委、国家能源局关于加强新形势下电力系统稳定工作的指导意见文章属性•【制定机关】国家发展和改革委员会,国家能源局•【公布日期】2023.09.21•【文号】发改能源〔2023〕1294号•【施行日期】2023.09.21•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】电力及电力工业正文国家发展改革委国家能源局关于加强新形势下电力系统稳定工作的指导意见发改能源〔2023〕1294号各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团发展改革委、能源局，天津市工业和信息化局、辽宁省工业和信息化厅、上海市经济和信息化委员会、重庆市经济和信息化委员会、四川省经济和信息化厅、甘肃省工业和信息化厅，北京市城市管理委员会，国家能源局各派出机构，有关电力企业：为深入贯彻党的二十大精神，全面落实党中央、国务院决策部署，准确把握电力系统技术特性和发展规律，扎实做好新形势下电力系统稳定工作，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，保障电力安全可靠供应，推动实现碳达峰碳中和目标，提出以下意见。

一、总体要求（一）指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十大精神，全面落实碳达峰碳中和战略部署和“四个革命、一个合作”能源安全新战略，深刻认识未来相当长时间内，电力系统仍将维持交流电为主体、直流电为补充的技术形态，稳定问题将长期存在，牢固树立管电就要管系统、管系统就要管稳定的工作理念。

立足我国国情，坚持底线思维、问题导向，坚持系统观念、守正创新，坚持先立后破、远近结合，统筹发展和安全，做好新形势下电力系统稳定工作，为中国式现代化建设提供可靠电力保障，满足人民美好生活用电需要。

（二）总体思路夯实稳定物理基础。

科学构建源网荷储结构与布局，保证电源结构合理和电网强度，建设充足的灵活调节和稳定控制资源，确保必要的惯量、短路容量、有功、无功和阻尼支撑，满足电力系统电力电量平衡和安全稳定运行的需求。

交直流混合配电网的运行模式及控制策略发布时间：2022-01-18T07:58:53.202Z 来源：《现代电信科技》2021年第16期作者：付艳清[导读] 本文提出了含柔性互联装置的交直流混合配电网协调控制方法，分析了正常运行和交流侧发生短路故障情况下互联装置、光伏发电单元以及储能单元的运行模式，并且给出了相应的控制策略。

（长春电子科技学院吉林长春 130000）摘要：本文提出了含柔性互联装置的交直流混合配电网协调控制方法，分析了正常运行和交流侧发生短路故障情况下互联装置、光伏发电单元以及储能单元的运行模式，并且给出了相应的控制策略。

关键词：交直流混合配电网；运行模式；控制策略1交直流混合配电网交直流混合配电网(Ac/dchybriddistributionnetwork)是指交流和直流混合在一起的配电网络。

传统交流配电系统面临线损高、电能质量扰动、电压跌落等一系列问题，难以满足电力用户日益增长的电力需求。

与交流配电网相比，直流供电能有效解决谐波、三相不平衡等电能质量问题，且在改善供电质量方面优势明显，但是短时间内还无法完全替代交流配电网。

因此，在交流配电网的基础上建设交直流混合配电网是未来配电网的发展趋势。

2交直流混合配电网的运行模式 2.1正常运行当正常运行时，光伏发电单元采用最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking，MPPT)控制策略实现太阳能最大化利用，为了避免蓄电池出现频繁充放电现象，设置正常运行情况下蓄电池储能系统工作在待机模式。

多个柔性互联装置采用直流下垂控制对直流网络负载功率进行均分，而交流负载功率主要由大电网提供。

2.2交流侧发生短路故障当交流侧出现三相短路等故障时，保护装置会跳闸，同时使得互联装置的控制策略由直流下垂控制切换至恒压恒频(constantvoltageconstantfrequency，CVCF)控制策略，以维持交流本地负载的电压和频率恒定，实现重要负载的不间断供电，而非故障侧互联装置仍然采用直流下垂控制维持直流电压在允许运行范围内。

2009特高压输电技术国际会议论文集 1 华北电网特高压联络线控制策略研究与应用罗亚洲，李远卓，江长明(华北电力调度通信中心, 北京100053)摘要：介绍了特高压工程投产后对华北电网联络线控制带来的影响，阐述了华北电网新联络线控制策略的研究和应用，以及特高压联络线掉闸情况下的联络线控制的应对措施。

关键词：特高压；联络线控制策略；A1、A2标准0 引言2009年1月，国家电网1000kV长治—南阳—荆门特高压交流示范工程正式投入运行，华北电网通过特高压长南一线、南荆一线与华中电网互联运行，国家电网即将进入以特高压为重要特征的新发展阶段。

特高压工程投产后，华北电网运行在潮流、电压、稳定等方面出现了一系列新特性，对电网运行提出了更高的要求，尤其是在联络线功率波动控制方面提出了严格要求。

经过对此进行专项研究，华北电网调整了联络线控制策略，以适应特高压联络线的运行控制需要。

1 华北电网概况华北电网由京津唐电网、山西电网、河北南部电网(简称河北南网)、山东电网、内蒙电网组成，每个电网都是一个控制区。

截至2008年底，华北网调及各省调直调装机容量为152016MW，2008年最大负荷为114020 MW；京津唐电网直调装机容量为38219MW，2008年最大负荷为35530MW。

2008年11月，华北电网与东北电网实现直流背靠背互联；2008年12月，华北电网通过特高压联络线与华中电网联网试运行。

华北电网内外互联情况如图1所示。

2 特高压投产后对华北电网联络线控制带来的影响2.1 特高压正常运行时功率波动对联络线控制提出更高要求在特高压联络线大功率输送情况下，联络线功率波动，会引起1000kV变电站和近区的500kV变图1华北电网互联情况示意图电站电压大幅波动，特高压送电功率越大，电压波动的幅度越大。

因此要求特高压联络线功率波动必须低于±300MW。

2.2 特高压事故解列后对华北电网频率控制提出更高要求特高压联络线送电功率大，事故掉闸后将引起电网频率大幅波动。

特高压换流站直流系统接地故障处理及建议张峥发布时间：2021-09-08T06:22:06.603Z 来源：《新型城镇化》2021年13期作者：张峥[导读] 直接影响到整个直流输电系统及相关交流系统能否安全稳定运行。

国网山西省电力公司检修分公司摘要：低压直流系统是特高压换流站重要组成部分之一，为站内换流阀、换流变压器、水冷系统等设备的信号、测量、控制保护等二次系统提供稳定可靠电压，其运行可靠性关系到换流站正常工作，出现严重故障将直接威胁到整个换流站的功率输送。

低压直流系统外接负荷种类多样、回路复杂，因此其工作稳定性极易受外界因素影响，如二次接线老化松动、元件受潮引起绝缘降低、小动物破坏等，都会引发直流系统故障。

直流接地故障是最常见的一种直流系统故障，易造成直流操作电源短路，引起保护设备误动作。

因此，深入分析低压直流系统故障原因并提出针对性措施降低故障率，对保证特高压换流站安全稳定运行具有重要意义。

本文以某换流站一起低压直流系统接地故障为例，介绍该直流接地故障产生原因及处理过程，有针对性地提出改进建议，为换流站运维检修人员快速处理故障、降低直流接地事故率提供参考。

关键词：特高压换流站；直流系统接地故障；处理建议±800kV 侨乡换流站是糯扎渡直流输电工程广东落点，建成于2013 年 6 月，双极四阀组结构，每个极包含高端和低端两个阀组，站内低压直流系统额定电压 220V。

220V 直流系统提供全站的直流操作、测量设备、保护装置、自动顺序控制、事件记录屏等的直流电源。

高压直流输电系统较交流输电系统而言，其控制系统十分复杂，且要求十分精确。

低压直流系统为直流输电系统提供测量设备、通讯设备、故障探测、阀控设备保护装置、自动顺序控制、事件记录电源，其正常运行与否，直接影响到整个直流输电系统及相关交流系统能否安全稳定运行。

1.侨乡换流站直流系统结构及原理侨乡换流站共有六套 220V 低压直流系统，本文涉及的两套系统分别为极 1220V 直流系统和极 2220V 直流系统，两套系统所带负荷均为直流系统核心二次设备。

电网技术GRID TECHNOLOGY雅中—江西特高压直流消纳能力分析及提升措施研究陈波，熊华强，舒展，李升健，程思萌（国网江西省电力有限公司电力科学研究院，江西南昌330096）摘要：雅中—江西特高压直流投运将使江西电网安全稳定运行特性发生巨大变化。

文中在大负荷、平均大负荷、小负荷运行方式下，基于PSASP开展了全网N-1、N-2热稳和暂稳校核，得到江西电网对直流功率的消纳能力，梳理了卡口断面与系统失稳故障集，明确了电压稳定问题是制约直流功率消纳能力的瓶颈。

从源网荷几方面分析了电压稳定影响因素，并在此基础上开展了抽水蓄能机组空载调相运行与网源稳态调压优化等提升措施研究。

仿真结果表明，所提措施配合同步调相机能够有效提升江西电网故障风险应对能力，保障直流功率足额消纳。

关键词：特高压直流；电压稳定；调相机；抽水蓄能机组；网源稳态调压中图分类号：TM723文献标志码：B文章编号：1006-348X（2021）04-0002-050引言为满足清洁能源大规模送出、负荷中心电力可靠供应的需求，国家电网公司正大力发展远距离、大容量特高压直流输电技术[1-2]。

随着江西社会经济快速发展，全省用电需求不断增长，为缓解省内电力供需矛盾，雅中—江西特高压直流输电工程（以下简称雅湖直流）于2019年9月正式开工建设，计划2021年迎峰度夏前投运。

雅湖直流分高低端接入江西电网负荷中心，额定输电功率800万kW。

江西电网位于华中电网东南末端，现通过3回500kV鄂赣联络线与华中主网相联。

雅湖直流投运后，江西电网电源组成、潮流分布、稳定特性等将发生重大变化。

由于华中特高压交流环网工程进展缓慢，江西电网在未来较长时间内将处于单直流接入格局，呈现明显的“强直弱交”特性。

一方面，在大直流功率注入方式下江西常规发电机组开机规模减少，动态无功支撑能力削弱，系统暂态电压稳定水平下降[3]；另一方面，直流换相失败过程中会从交流系统吸收大量无功，进一步加剧系统动态无功缺额[4]，从而严重影响直流功率的足额消纳。

第50卷第6期电力系统保护与控制Vol.50 No.6 2022年3月16日Power System Protection and Control Mar. 16, 2022 DOI: 10.19783/ki.pspc.210747可调负荷参与多级电网实时调控：关键技术与工程应用兰 强1，周宇晴2，邱燕军3，刘永春3，罗卫华1，谈 超3(1.国家电网有限公司西南分部，四川 成都 610041；2.国网重庆市电力公司，重庆 400014；3.南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)，江苏 南京 211106)摘要：随着可再生能源和新型用电负荷的快速发展，源-荷双侧不确定性逐步增加，给电网调峰调频带来了更大挑战。

因此，亟需将可调负荷纳入实时调度范畴，提升电网运行平衡和调节能力。

首先，分析了将可调负荷作为自动发电控制对象的可行性。

然后，以电动汽车参与电网调频为应用场景，提出了可调负荷参与多级电网实时调控的系统架构。

通过构建安全接入区、应用多元负荷调控终端等关键技术，实现了多级调度对可调负荷实时感知和秒级控制，将负荷参与电网调节的响应速度由分钟级提升至秒级。

通过西南电网源网荷储多级协同调控示范工程实践，验证了所提技术路线的有效性和优越性。

最后，针对大规模可调负荷常态化参与电网实时调控，提出了研究方向和发展建议。

关键词：可调负荷；电动汽车；多元负荷调控终端；频率控制；安全接入区Adjustable load participating in real-time dispatching and control of a multi-lever power grid:key technology and engineering applicationLAN Qiang1, ZHOU Yuqing2, QIU Yanjun3, LIU Yongchun3, LUO Weihua1, TAN Chao3(1. Southwest Branch of State Grid Corporation of China, Chengdu 610041, China; 2. State Grid Chongqing ElectricPower Company, Chongqing 400014, China; 3. NARI Group Corporation (State Grid Electric PowerResearch Institute), Nanjing 211106, China)Abstract: With the rapid development of renewable energy and new-type electrical load, the uncertainty of both sides on the source and load increases. This brings more challenges to the power grid peaking regulation and frequency control.Therefore, it is important and urgent to bring adjustable load into the real-time dispatching area to improve the operational balance and regulation capacity of the power grid. First, the feasibility of taking the adjustable load as the control object of automatic generation control (AGC) is analyzed. Then, taking electric vehicles into power grid frequency control as the application scenario, the system architecture of adjustable load participating in multi-level power grid real-time regulation is proposed. Through the construction of a security access area, the application of multiple load regulation terminals and other key technologies, real-time perception and adjustable load second-level control by a multi-level dispatching center are introduced. This increases the response speed of load participating in the power grid regulation from the minute to second level. The effectiveness and superiority of the proposed technical route are verified through a demonstration project of source-grid-load-storage multi-level coordinated dispatching and control in the Southwest China Power Grid.Finally, further research directions and development suggestions are put forward for the large-scale adjustable load normally participating in the real-time dispatching and control of the power grid.This work is supported by the Science and Technology Project of State Grid Corporation of China (No. 5400- 202027212A-0-0-00).Key words: adjustable load; electric vehicle; multiple load control terminal; frequency control; safe access area0 引言随着以风电、光伏等为代表的新能源和以电动基金项目：国家电网有限公司科技项目资助(5400- 202027212A-0-0-00) 汽车、电采暖、智能楼宇等为代表的新型用电负荷规模化快速发展，源-荷双侧不确定性逐步增加，电网的物理特性、运行模式、功能形态正在发生深刻变化，传统电网调节资源的调度空间与间歇性新能源、新型用电负荷规模矛盾日益凸显，使得有功频率控制难度加大，电网供需实时动态平衡面临全新. All Rights Reserved.- 142 - 电力系统保护与控制的挑战[1-8]。