基于线路阻抗短时调节的多直流连锁换相失败抑制方法

王晓辉; 白宇; 张彦涛; 高峰; 刘栋

doi:10.7500/AEPS20200606001

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基于线路阻抗短时调节的多直流连锁换相失败抑制方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于线路阻抗短时调节的多直流连锁换相失败抑制方法
- Suppression Method of Cascading Commutation Failure in Multi-infeed HVDC System Based on Temporary Impedance Regulation of Transmission Lines
- 电力系统自动化-方正平台 2021年45卷第2期页码：130-138
- 作者机构：
  
  1.山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室，山东省济南市 250061
  2.山东大学电气工程学院，山东省济南市 250061
  3.国网冀北电力有限公司廊坊供电公司，河北省廊坊市 065000
  4.中国电力科学研究院有限公司，北京市 100192
  5.国网经济技术研究院有限公司，北京市 102209
- 作者简介：
  
  王晓辉(1979—)，男，通信作者，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向：电力电子化电力系统的动态分析与控制。E-mail：wangxiaohui@sdu.edu.cn
  白宇(1994—)，男，硕士，工程师，主要研究方向：交直流混联电网保护与控制。E-mail：1203182142@qq.com
  张彦涛(1980—)，男，博士，教授级高级工程师，主要研究方向：电力系统分析及电网规划。E-mail：ytzhang@epri.sgcc.com.cn
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China-State Grid Corporation of China Joint Fund for Smart Grid(U2066602);已申请国家发明专利(202010682921.6)
- DOI：10.7500/AEPS20200606001
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-06-06，
  
  修回日期：2020-10-04，
  
  网络出版日期：2020-12-08，
  
  纸质出版日期：2021-01-25
- 稿件说明：
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王晓辉,白宇,张彦涛等.基于线路阻抗短时调节的多直流连锁换相失败抑制方法[J].电力系统自动化,2021,45(2):130-138.

WANG Xiaohui,BAI Yu,ZHANG Yantao,et al.Suppression Method of Cascading Commutation Failure in Multi-infeed HVDC System Based on Temporary Impedance Regulation of Transmission Lines[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(2):130-138.
王晓辉,白宇,张彦涛等.基于线路阻抗短时调节的多直流连锁换相失败抑制方法[J].电力系统自动化,2021,45(2):130-138. DOI： 10.7500/AEPS20200606001.

WANG Xiaohui,BAI Yu,ZHANG Yantao,et al.Suppression Method of Cascading Commutation Failure in Multi-infeed HVDC System Based on Temporary Impedance Regulation of Transmission Lines[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(2):130-138. DOI： 10.7500/AEPS20200606001.

摘要

连锁换相失败是交直流混联电网的新型连锁故障形式之一。结合连锁关系在换相失败相关现象中的体现和参与环节，文中提出了一种在关键线路短时调节阻抗以降低耦合的抑制策略，重点讨论了策略的实施位置。在加权网络模型的基础上，基于直流分群界定了换相失败的连锁范围。在直流群内搜索对直流耦合关系影响较大的关键路径，并采用潮流介数比较各线路阻抗变化对系统运行状态的冲击，以避免在重要线路采取措施。针对不同的扰动，利用换相电压时间面积判断需要启动策略的直流群，从而实现有差别的连锁换相失败抑制。在修改的IEEE 39节点系统和某省市电网算例中，利用PSCAD/EMTDC开展仿真，结果均验证了关键线路阻抗短时调节策略抑制连锁换相失败的效率和有效性。

Abstract

The cascading commutation failure is one of the new forms of cascading failures in AC/DC hybrid power grid. Based on the reflection and the participation of the cascading patterns in the typical phenomena relevant to commutation failures

this paper proposes a suppression strategy to reduce coupling by temporarily regulating the impedance of the critical transmission lines. The discussion is emphasized on the location selection to implement the proposed strategy. Based on the weighted graphic network model

the scope within which the commutation failures tend to cascade is firstly obtained by high voltage direct current (HVDC) clustering. After that

the critical path with the relatively-large influence on the HVDC coupling relationship in a given HVDC cluster is searched. Then the power flow betweenness is applied to compare the impacts on the system operation status in the case that the impedance of different lines is changed. Thereby taking measures on the important lines is avoided. Meanwhile

the voltage-time commutation area is employed to determine the exact HVDC cluster where the proposed strategy should be launched. Hence the differentiating suppression of the cascading commutation failures is implemented. Simulations on the modified IEEE 39-bus system and a regional grid of China are carried out in PSCAD/EMTDC

and the results validate the efficiency and feasibility of the proposed strategy of regulating the impedance on the critical lines to prevent the cascading commutation failures.

关键词

Keywords

references

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