成果简介
随着多端高压直流输电系统、多端柔性直流输电系统、传统直流与柔性直流混联输电系统的广泛应用,交直流混联电网的运行方式日趋复杂,面临的运行风险越来越大。面对以上的运行风险,电网的安全主要依赖安全自动装置及保护装置,其重点在电网的暂态控制。但对于电网的安全来说,如何预防电网危险情况的发生、如何在电网面临风险时对其进行校正控制显得更为重要。而对于这种稳态的预防校正控制,现在基本依靠调度员人工实现。 通常的做法是先由方式部门对电网的稳定及风险进行日前计算,提出电网安全稳定控制要求,调度员按照控制要求执行控制。这种方式已经不适应复杂交直流混联电网的调度运行要求。
在保障电网安全的基础上,对电网的实时稳态控制进行协调优化,是电网自动控制的更高层次要求。例如通过整合实时煤耗、水耗微增率、最优潮流、经济调频、无功优化,交直流并联网损优化,蓄能和水火电机组的实时匹配优化等信息和资源,利用AGC,AVC,远方直流控制等手段,对电网实施优化控制,达到节能、减排、经济运行的目的,并同时大幅提高电网运行效益。但是以上系统都是针对电网的特定需求建设的单一功能,相互缺乏协调,且不能利用安稳计算分析系统的计算结果提前对电网进行自动预控。只能依靠调度员人工经验进行协调,严重缺乏协调多系统、多对象的预防矫正控制以及事故后恢复控制。
鉴于此,本单位科研团队与南方电网、华中科技大学共同开发了“交直流混联电网多目标协调自动控制软件”(架构图如图1所示),实现了如下两个功能:
(1)经济调度:提出适应交直流混联电网特性的多系统有功协调控制架构,以直流功率优化为核心,优化计算模块以全网网损最小为优化目标,得出直流有功控制对象的优化目标,通过直流功率调整,实现全网潮流的优化分布,从而降低电网网损;
(2)安全调度:提出适应交直流混联电网特性的安全调度有功协调控制架构,以全网功率平衡为核心,兼顾电网内部断面安全约束,优化计算模块优化得出直流、抽蓄和AGC控制对象的优化目标,通过多对象有功协调控制,实现电网频率的快速恢复和电网断面的运行安全。
应用前景
本成果可应用于大区电网调度控制中心、省级电网调度控制中心。对于多直流馈入、辖区内有交直流混联受端电网,基于不同控制对象控制特性分析与协同优化,实现了全网经济、安全运行。
成熟度
(1)通过南方电网的离线功能测试与算法正确性测试;软件所给出的控制策略与人工策略的一致性>90%;
(2)通过南方电网总调在其备用调度系统上的在线开环运行测试;每3分钟对该软件进行周期性调用,在为期12个月的连续测试中,软件可用率>99.9%;软件算法收敛率>95%;自动控制策略有效性>95%。
成果展示
知识产权情况
成果完成人
电气工程学院:覃智君
成果转化,请联系成果与合作处,联系人:刘老师,联系电话:0771-3272162。