云南异步联网情况介绍

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1、云南异步联网情况介绍 南网总调调度处 2016年5月 主讲人：主讲人：卢明富卢明富 主要内容 于南异步联网系统性整体试验情况 4 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 2 1 云南异步联网的背景目的及意义 未来电网展望 6 于南异步联网方案介绍 3 于南异步联网试运行 5 1 云南异步联网的背景目的及意义 云南异步联网背景 至2015年，南方电网直流送 电通道将达到8回。落点亍受 端广东电网的直流输电将达到 7个站点、8个双极，区外受电 容量约为最大负荷的1/3。 多回直流集中馈入受端电网 最主要稳定问题： 交直流相亏影响，大容量直 流闭锁，导致大规模潮流转移 而引发的系统功角稳定问题 受端系

2、统交流短路故障导致 多回直流同时换相失败，而引 发的系统暂态稳定问题 1 云南异步联网的背景目的及意义 云南直流外送规模 2016年，于南电网外送直流共6回，总的外送容量为 24600MW。 编 号 直流 工程 规模 MW 1 楚穗 5000 2 普侨 5000 3 牛从 6400 4 金中 3200 5 永富 3000 6 鲁西 2000 合 计 24600 常规直流 合计 23600 背靠背背靠背2000MW罗平罗平 罗平罗平 云南电网云南电网 南网主网南网主网 牛寨牛寨 从西从西 牛从牛从6400MW 侨乡侨乡 普洱普洱 普侨普侨5000MW 鹅城鹅城 江城江城 3000MW 江陵江陵

3、金官金官 桂中桂中 金中金中3200MW 穗东穗东 楚穗楚穗5000MW 永富永富3000MW 富宁富宁 永仁永仁 楚雄楚雄 1 云南异步联网的背景目的及意义 云南外送直流故障分析 第一级 第二级 第三级 直流单极闭锁，系统保持稳定。 直流双极闭锁，稳控切机措施正确动作，系统保持稳定。 第 三 道 防 线 双极闭锁后一旦稳 控系统主站拒动或 任一执行站拒动致 使控制量丌足 云南送出的2个及 以上直流极闭锁组 合故障 丌正确动作 系统崩溃 正确动作 系统失步解列、 低频减载、低压 减载等，可能损 失大量负荷 特大电力 安全事故 失步解列、低频减载、低压减载等第三道防线可靠性未得到充分检验，即使正

4、确动作，仍有可能损 失大量负荷。因此，需要统筹考虑网架结构、三道防线、新技术应用等综合措施解决系统稳定问 题。 1 云南异步联网的背景目的及意义 南网主网安全稳定水平受端电网交流严重故障 同步联网 异步联网 受端交流故障导致多回直流换相失败后恢复 恢复较快 恢复较慢 从交流系统吸收大量 无功，受端系统可能 发生电压稳定问题 潮流经交流通道大范 围转移，功角稳定及 通道上站点电压丌满 足稳定判据 协调控制困难 受端交流故障导致多回直流换相失败后恢复 优化直流VDCL避免直流电流恢复过快，减 小从交流系统吸收的无功量 异步联网，主网功角稳定性提高，对直流快 速恢复的要求丌高 可与注解决电压 稳定问

5、题 直流电流恢复速度（通过VDCL设置可控） 1 云南异步联网的背景目的及意义 云南异步联主要作用 异步联网解决了南方电网“强直弱交”带来的一系列系统失稳问题： 大容量云南外送直流双极闭锁故障，稳控切机措施拒动； 两回及以上云南外送直流同时单极闭锁故障； 云南外送直流双极闭锁组合故障，以及单极和双极闭锁组合故障； 受端广东电网交流严重故障（单相短路单相开关拒动故障）造成多回直流持续 换相失败导致系统失稳的风险； 云南不主网的低频振荡风险。 主要内容 于南异步联网系统性整体试验情况 4 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 2 1 于南异步联网的背景目的及意义 未来电网展望 6 于南异步联网方案

6、介绍 3 于南异步联网试运行 5 2 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 异步联网后主要极限约束 2016年新增金中直流、永富直流和鲁西背靠背等工程。 异步联网后，广东交流断面8600MW，贵州交流断面4000MW，直 流均按满容量输送。广东交流断面极限的因素为桂山单线N-1线路满载限 制，贵州送出断面极限受高肇直流单极闭锁通道暂态电压的限制。 考虑单相开关拒动导致多回直流换相失败的约束，广东交流断面 8000MW，贵州交流断面3500MW。约束性故障为北郊、增城、罗洞等 站220kV侧电网暂态低电压时间越限。 2 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 1）异步联网后潮流分布 于南主网内的穿

7、越性潮流得到减缓。超过1000MW的500kV线路数量 明显减少，由2015年的30条减少到17条。 于南外送断面的潮流分布发生了明显变化。异步联网前，罗平出口断 面功率为2900MW，砚山出口断面功率为1850MW；异步联网后，鲁西 背靠背送出功率2000MW，富宁换流站送出功率为3000MW。 金中直流投产后，对直流受端广西柳州、桂林地区潮流分布有着较为 明显地影响，加重了西电东送北通道的潮流。 2 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 2）换相失败特性分析 增城、罗洞、北郊、水乡、穗东、花都 等6座厂站发生单相短路单相开关拒动会导 致7回以上直流发生换相失败。 换相失败过程中系统频率能保

8、持稳定运 行，但仍存在云南电网系统频率超过 50.5Hz的持续时间较长。 如增城站发生单开关拒劢导致8回直流 换相失败，换相失败过程中于南系统频率超 过50.5Hz为2.2s，超50.7Hz为1.2s。主网频 率最高丌超过50.5Hz 根据目前云南电网高周配置原则，容易 满足云南高周第一轮的切机定值。 50.5Hz 2.2S 50.7Hz 1.2S 云南电网频率 主网频率 2 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 3）系统频率响应特性分析 系统频率响应不直流FLC调节、负荷频率响应特性、机组调速器、系统旋转容 量等因素密切相关。其中：P直流闭锁功率=PFLC调节+P负荷特性调节+P机组容 量调

9、节。于南电网若出现功率富余，于南系统最高频率随着直流闭锁功率容量基本 呈线性增加；南方电网主网系统最低频率呈线性降低。 P/f：云南约35004000MW/Hz 云南盈余功率（MW） 49 49.5 50 50.5 51 51.5 52 52.5 53 58099014901850220031903640579075108820 云南电网系统频率 不同闭锁功率下云南电网系统最高频率变化曲线不同闭锁功率下云南电网系统最高频率变化曲线 直流闭锁功率4000MW时，直流FLC提升功 率约2150MW，云南频率会升至50.5Hz 2 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 4）振荡模式分析 云南对广东振

10、荡模式消失。 贵州对云南振荡模式变为贵州对主网振荡模式，振荡频率从0.601Hz变为 0.349Hz，阻尼比较强（27%）。 云南地区振荡模式的振荡频率变化丌大，大约在0.6Hz1.0Hz，系统阻尼比 6%以上。 2 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 异步联网前系统稳定特性分析 主要问题主要问题 问题分析问题分析 大容量直流双回大容量直流双回（双双 极极）闭锁对电网稳定闭锁对电网稳定 问题问题。 牛从牛从、普侨普侨、楚穗大容量直流双回楚穗大容量直流双回（双极双极）闭锁将导致闭锁将导致主网功角失稳主网功角失稳， 需采取大量的切机需采取大量的切机、切负荷切负荷措施措施。 交流系统故障导致多交流

11、系统故障导致多 回直流换相失败的问回直流换相失败的问 题题。 500kV系统单相短路导致系统单相短路导致5回直流同时换相失败的站点数量达到回直流同时换相失败的站点数量达到36个个， 导致导致8回直流同时换相失败的站点数量达到回直流同时换相失败的站点数量达到18个个。其中：其中：10个厂站发个厂站发 生单相短路生单相短路、开关拒动开关拒动，多回直流持续换相失败多回直流持续换相失败，主网暂态失稳主网暂态失稳，且且 影响因素复杂影响因素复杂。 西电东送通道将更长西电东送通道将更长 时间压极限运行时间压极限运行。 西电东送主通道将长期压极限运行，主网重载线路增多，系统安全裕 度降低，设备故障导致的系统

12、风险加大。约束送电能力因素多，运行 分析和调控难度加大。 系统频率问题。 普侨直流、楚穗直流双极闭锁稳控最大切机量超过4000MW，牛从直 流双回闭锁稳控最大切机量超过5000MW，系统损失大量电源后频率 恢复问题。 交流双线故障导致的 稳定问题。 双回线故障导致的稳定问题依然严峻，全网大电源送出通道22组双线 故障存在功角稳定问题。 系统弱阻尼引发功率 振荡风险。 2015年云南内部滇西北、滇西南水电送出通道及云南500kV主环网潮 流重，电网动态稳定问题突出，主网小方式下大扰动后阻尼裕度偏低， 需要继续予以高度关注。 2 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 异步联网后系统稳定特性分析 主

13、要问题主要问题 问题分析问题分析 大容量直流双回大容量直流双回（双双 极极）闭锁对电网稳定闭锁对电网稳定 问题问题。 主要为直流闭锁后云南电网频率稳定问题主要为直流闭锁后云南电网频率稳定问题。另外：牛从双回四另外：牛从双回四 极闭锁极闭锁，受滇东北通道影响受滇东北通道影响，仍会存在暂稳功角失稳仍会存在暂稳功角失稳。普侨直普侨直 流在某些特殊检修方式下双极闭锁存在功角稳定问题流在某些特殊检修方式下双极闭锁存在功角稳定问题。 交流系统故障导致多交流系统故障导致多 回直流换相失败的问回直流换相失败的问 题题。 多回直流换相失败多回直流换相失败无功角稳定问题无功角稳定问题，主要为暂态低电压失稳主要为暂

14、态低电压失稳 （木棉木棉、清远等片区清远等片区）。 西电东送通道将更长 时间压极限运行。 云南交流外送通道已异步云南交流外送通道已异步，压极限运行情况有所减缓压极限运行情况有所减缓。 系统频率问题系统频率问题。 系统频率稳定问题变得更加复杂系统频率稳定问题变得更加复杂。 交流双线故障导致的 稳定问题。 双回线故障导致的稳定问题有所减缓，云南省网穿越性潮流大 幅减轻，局部地区网架加强后也改善地区稳定性。 系统弱阻尼引发功率 振荡风险。 云南对主网振荡模式消失，云南内部振荡模式变化较小，阻尼 比有所增加。 主要内容 于南异步联网系统性整体试验情况 4 异步联网前后南方电网系统稳定特性分析 2 1

15、于南异步联网的背景目的及意义 未来电网展望 6 云南异步联网方案介绍 3 于南异步联网试运行 5 滇东滇东 通宝通宝 红河红河 宁州宁州 砚山砚山 巡检司巡检司 小龙潭小龙潭 至曲靖至曲靖 至马金铺至马金铺 圭山圭山 罗平罗平 雨汪雨汪 惠历惠历 至思茅至思茅 至墨江至墨江 至永仁至永仁 富宁变富宁变 靖西靖西 百色百色 马窝马窝 至金州至金州 崇左崇左 至邕州至邕州 永安永安 142km 131km 天生桥二级天生桥二级 南宁南宁 平果平果 至防城至防城 港核电港核电 至玉林至玉林 至龙滩至龙滩 至岩滩至岩滩 七甸七甸 至厂口至厂口 1 150Mvar 1 180Mvar 1 150Mvar

16、 1 180Mvar 登高登高 132km 120km 鲁西站鲁西站广西侧广西侧 云南侧云南侧 富宁换富宁换 云南异步联网方案介绍 鲁西站接入系统方案为：将七甸至罗平双回线路破口开断接入换流站，幵将罗马线、罗百双回线从 罗平变改接入换流站，形成4进3出。 富宁换流站接入系统方案为：2016年双解口砚山-靖西（武平）2回500kV线路入富宁换流站。 3 云南电网异步联网方案介绍 3 云南电网异步联网方案介绍 鲁西换流站规模 本期建设11000MW常规 直流单元加11000MW柔 性直流方案。 直流正向全压过负荷能力： 常规直流单元应具有1.1倍 的长期过负荷能力及1.4倍 的暂态过负荷能力（3秒）， 柔性直流单元暂考虑具有 1.1倍的暂态过负荷能力 （3秒）。 3 云南电网异步联网方案介绍 富宁换流站规模及远景运行方式 富宁换流站接入系统方案： 满足3000MW全送广西、3000MW全送云南、1500MW送云南1