Enlightenment from Application of Conventional DC Online Power Flow Reversal for New Power Systems

ZHENG Waisheng; CHEN Yiping; XUE Ying; MAO Wenjun; XU Shijin; CHEN Meng

doi:10.7500/AEPS20240426008

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Enlightenment from Application of Conventional DC Online Power Flow Reversal for New Power Systems

Engineering Application | 更新时间：2025-06-16

- Enlightenment from Application of Conventional DC Online Power Flow Reversal for New Power Systems
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 1, Pages: 183-192(2025)
- 作者机构：
  
  1.南方电网科学研究院有限责任公司，广东省广州市 510663
  2.中国南方电网有限责任公司，广东省广州市 510663
  3.华南理工大学电力学院，广东省广州市 510641
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  China Southern Power Grid Company Limited(ZDKJXM20210034)
- DOI：10.7500/AEPS20240426008
  CLC：
- Received：26 April 2024，
  
  Revised：2024-06-26，
  
  Published Online：23 August 2024，
  
  Published：10 January 2025
- 稿件说明：
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郑外生,陈亦平,雪映等.面向新型电力系统的常规直流在线潮流反转应用启示[J].电力系统自动化,2025,49(1):183-192.

ZHENG Waisheng,CHEN Yiping,XUE Ying,et al.Enlightenment from Application of Conventional DC Online Power Flow Reversal for New Power Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(1):183-192.
郑外生,陈亦平,雪映等.面向新型电力系统的常规直流在线潮流反转应用启示[J].电力系统自动化,2025,49(1):183-192. DOI： 10.7500/AEPS20240426008.

ZHENG Waisheng,CHEN Yiping,XUE Ying,et al.Enlightenment from Application of Conventional DC Online Power Flow Reversal for New Power Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(1):183-192. DOI： 10.7500/AEPS20240426008.

摘要

高压直流输电系统是中国大范围能源资源优化配置的主体。现有常规直流潮流反转以直流闭锁方式下电压极性反转为核心，难以满足含高比例新能源的新型电力系统跨分区的灵活调节互济和暂态稳定支撑需求。文中面向国内跨异步分区互济需求，结合国外常规直流柔性调节应用经验，提出面向常规直流的新型在线潮流反转技术，可以显著提升常规直流的柔性调节能力。基于标准两区域异步互联系统和南方区域极端场景，验证了所提在线潮流反转控制的有效性。所提方法对于构建直流异步互联跨区域互济体系具有重大意义。

Abstract

High voltage direct current (HVDC) transmission system is the main body of China’s large-scale energy resource optimal allocation. The existing conventional DC power flow reversal is based on the voltage polarity reversal in the DC blocking mode

which is difficult to meet the needs of cross-regional flexible adjustment sharing and transient stability support for the new power system with a high proportion of renewable energy. Combined with the application experience of conventional DC flexible regulation abroad

a new online power flow reversal technology for conventional DC is proposed to meet the demand of domestic cross-regional asynchronous sharing

which can significantly improve the flexible regulation ability of the conventional DC. Based on the standard two-region asynchronous-interconnection system and the southern region extreme scenario

the effectiveness of the proposed online power flow reversal control is verified. The proposed method is of great significance for the construction of DC asynchronous-interconnection cross-regional sharing system.

关键词

Keywords

references

王顺亮，刘海军，谢洋，等 . 基于模块化思想的LCC-HVDC改进小信号建模及交互稳定性分析［J］. 电力系统保护与控制， 2024 ， 52 （ 10 ）： 84 - 94 .

WANG Shunliang ， LIU Haijun ， XIE Yang ， et al . Improved small signal modeling and interaction stability analysis of LCC-HVDC based on modularization ［J］. Power System Protection and Control ， 2024 ， 52 （ 10 ）： 84 - 94 .

李康，黄萌，查晓明，等 . 高压直流输电系统可靠性分析方法综述［J］. 电力系统保护与控制， 2024 ， 52 （ 9 ）： 174 - 187 .

LI Kang ， HUANG Meng ， ZHA Xiaoming ， et al . An overview of reliability analysis methods for an HVDC transmission system ［J］. Power System Protection and Control ， 2024 ， 52 （ 9 ）： 174 - 187 .

辛保安，郭铭群，王绍武，等 . 适应大规模新能源友好送出的直流输电技术与工程实践［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 22 ）： 1 - 8 .

XIN Baoan ， GUO Mingqun ， WANG Shaowu ， et al . Friendly HVDC transmission technologies for large-scale renewable energy and their engineering practice ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 22 ）： 1 - 8 .

饶宏，周月宾，李巍巍，等 . 柔性直流输电技术的工程应用和发展展望［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 1 ）： 1 - 11 .

RAO Hong ， ZHOU Yuebin ， LI Weiwei ， et al . Engineering application and development prospect of VSC-HVDC transmission technology ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 1 ）： 1 - 11 .

蒙定中 . 建议直流远送/稳控互联各大区强化的同步网，避免全国1 000 kV联网［J］. 电力自动化设备， 2007 ， 27 （ 5 ）： 13 - 22 .

MENG Dingzhong . Recommendation of HVDC transmission/interconnection for every strengthened regional grids， avoiding countrywide 1 000 kV interconnection ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2007 ， 27 （ 5 ）： 13 - 22 .

饶宏，冷祥彪，潘雅娴，等 . 全球直流输电发展分析及国际化拓展建议［J］. 南方电网技术， 2019 ， 13 （ 10 ）： 1 - 7 .

RAO Hong ， LENG Xiangbiao ， PAN Yaxian ， et al . Analysis of the global HVDC power transmission development and the suggestion of the HVDC export ［J］. Southern Power System Technology ， 2019 ， 13 （ 10 ）： 1 - 7 .

郑乐，吴晶，徐衍会，等 . HVDC送端系统振荡引发受端换相失败的机理分析［J］. 电工技术学报， 2024 ， 39 （ 9 ）： 2743 - 2754 .

ZHENG Le ， WU Jing ， XU Yanhui ， et al . Mechanism analysis of receiving end commutation failure caused by sending end oscillation in HVDC transmission system ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2024 ， 39 （ 9 ）： 2743 - 2754 .

束洪春，邵宗学，赵伟，等 . 含柔性直流的交直流混联电力系统紧急频率控制研究［J］. 电工技术学报， 2023 ， 38 （ 20 ）： 5590 - 5604 .

SHU Hongchun ， SHAO Zongxue ， ZHAO Wei ， et al . Research on emergency power control of AC-DC hybrid power system with flexible DC ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2023 ， 38 （ 20 ）： 5590 - 5604 .

德宝直流柔性调度电量累计超 30 亿千瓦时［EB/OL］.［ 2023-09-08 ］. https：//www.desn.com.cn/news/show-1610918.html https://www.desn.com.cn/news/show-1610918.html .

Debao DC flexible scheduling power accumulated more than 3 billion kW·h ［EB/OL］. ［ 2023-09-08 ］. https：//www.desn.com.cn/news/show-1610918.html https://www.desn.com.cn/news/show-1610918.html .

吴林平，杨建明，赵文强，等 . 菲律宾Ormoc-Naga直流控制保护系统的改造［J］. 智能电网， 2014 ， 2 （ 6 ）： 16 - 21 .

WU Linping ， YANG Jianming ， ZHAO Wenqiang ， et al . Control and protection system refurbishment of Ormoc-Naga HVDC project in Philippines ［J］. Smart Grid ， 2014 ， 2 （ 6 ）： 16 - 21 .

陈乐，刘凯，邹强，等 . 一种基于直流线路转换的高压直流功率反转控制方法［J］. 电工技术， 2021 （ 23 ）： 49 - 51 .

CHEN Le ， LIU Kai ， ZOU Qiang ， et al . An HVDC power reversal control method based on DC lines conversion ［J］. Electric Engineering ， 2021 （ 23 ）： 49 - 51 .

刘杉，谭开东，姜喆，等 . 基于可控自恢复消能装置的直流送端暂态过电压抑制方法［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 9 ）： 142 - 150 .

LIU Shan ， TAN Kaidong ， JIANG Zhe ， et al . Suppression method for transient overvoltage at DC sending end based on controllable self-recovery energy consumption device ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 9 ）： 142 - 150 .

ZHENG X D ， CHEN Y P ， CHEN H Y ， et al . Loss-minimizing generation unit and tie-line scheduling for asynchronous interconnection ［J］. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics ， 2018 ， 6 （ 3 ）： 1095 - 1103 .

李崇涛，陈亦平，杨若朴，等 . 交-直-交异步系统准同步控制下直流动态功频响应特性分析［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 16 ）： 59 - 67 .

LI Chongtao ， CHEN Yiping ， YANG Ruopu ， et al . Analysis on characteristics of DC dynamical power and frequency response for AC-DC-AC asynchronous-interconnection system under quasi-synchronous control ［J］. Automation of Electric Power System ， 2024 ， 48 （ 16 ）： 59 - 67 .

皮杰明，张坤，陈亦平，等 . 异步互联系统准同步运行的HVDC附加控制建模及稳定性分析［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 14 ）： 82 - 92 .

PI Jieming ， ZHANG Kun ， CHEN Yiping ， et al . Modeling and stability analysis of HVDC auxiliary control for pseudo-synchronous operation of asynchronous interconnected systems ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 14 ）： 82 - 92 .

Transpower New Zealand Limited . Frequency keeping control trial technical review report ［EB/OL］. ［ 2023-05-29 ］. https：//static.transpower.co.nz/public/bulk-upload/documents/FKC%20Technical%20Report.pdf？VersionId=3UU2W0Nkg8SWux9Xj8DzJKKKowh3fZP7 https://static.transpower.co.nz/public/bulk-upload/documents/FKC%20Technical%20Report.pdf?VersionId=3UU2W0Nkg8SWux9Xj8DzJKKKowh3fZP7 .

International standard： bushings for DC application ： IEC/IEEE 65700-19-03—2014 ［S］. 2014 .

Power transformers： Part 57-129： transformers for HVDC applications ： IEC/IEEE 60076-57-129—2017 ［S］. 2017 .

高压直流输电系统直流电压测量装置： GB/T 26217—2019 ［S］. 北京：中国标准出版社， 2019 .

DC voltage measuring device for HVDC transmission system ： GB/T 26217—2019 ［S］. Beijing ： Standards Press of China ， 2019 .

FARUQUE M O ， ZHANG Y ， DINAVAHI V . Detailed modeling of CIGRÉ HVDC benchmark system using PSCAD/EMTDC and PSB/SIMULINK ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2006 ， 21 （ 1 ）： 378 - 387 .

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