互联电网多层级联络线有功功率控制方式探索0722.docVIP

互联电网多层级联络线功率控制方式的探索 汪德星 胡朝阳 华东电力调度通信中心 摘要 随着特高压电网的建设，国家电网的核心互联区将形成有多个层级联络线功率控制主体的局面。本文探讨了多层级联络线功率控制的三种配合方式，分析了各种配合方式的适应环境和需关注的问题；讨论了在各种配合方式下上下级控制主体联络线功率控制模式的配合策略，从而得到了可供选择的控制策略；文章最后讨论了多层级联络线功率控制中控制区控制偏差ACE计算公式中需要注意的联络线和发电厂控制交界面、控制区的频率响应系数的设定等问题。 关键词 互联电网 多层级 联络线 功率控制 0.引言 随着特高压电网的建设，在不远的将来，将形成以交、直流特高压混联的“三华”同步电网为核心，通过直流线路连接其他区域电网的国家电网。由于我国现行的“统一调度，分级管理”的电网调度管理体制，在国家电网的核心区，将出现国、网、省三个层级的联络线功率控制主体。在个别省级电网内，可能还存在地区级的联络线功率控制主体，那就形成了有四个层级联络线功率控制主体的局面。因此，需要认真研究多层级联络线功率控制方式的问题，这是保障互联电网安全、稳定、优质运行的重要任务。2009年华东电力调度通信中心受国家电力调度通信中心委托，牵头编制了“互联电网联络线有功功率控制技术规范”（以下简称“规范”），本文介绍编制过程中的一些思考方法，并讨论在实施中会遇到的一些技术问题。 多层级联络线功率控制的配合方式 首先，需要阐明联络线功率控制中“控制主体”和“控制区”两个概念的区别和关系。“控制主体”是指各级电网的调度机构（主要是省级及以上调度机构），他们在联络线功率控制中承担了一定的责任，发挥了一定的作用；“控制区”是指以电气设备为边界划定的电网区域（在电气连接上可以是完全连通的，也可以是互不连通的），在满足区域边界上送/受电要求的同时，负责区域内供用电平衡，并且要协助上级互联电网进行联络线功率控制。控制区和控制主体之间存在下述几种对应关系： 一个控制主体对应一个控制区。一个控制区的供用电平衡计划的制定和实时控制由一个控制主体独立完成。这是最常见的情况。 多个控制主体对应一个控制区。一个控制区的供用电平衡计划的制定和实时控制由一个控制主体为主、多个控制主体协同配合完成。这种情况主要发生在由多个控制区合并成的单一控制区中。 一个控制主体不对应任何控制区。一个控制主体如不负责所管辖范围的电网供用电平衡计划的制定和实时控制，那么，该管辖范围的电网就不是一个控制区。这种情况往往发生在层级较高的控制主体中，如目前我国的国家电力调度通信中心（以下简称“国调”）和北美的部分区域电网安全协调中心。 一般不存在一个控制主体同时对应多个控制区的情况，但存在多个控制区同时委托一个控制主体进行运行控制的可能性。在国际上存在因节省控制系统建设投资或多个控制区向单一控制区过渡等原因，多个控制区同时委托其中一个控制区或上级控制主体进行实时运行控制的情况。 不可能存在没有控制主体控制下的控制区。 在互联电网中，必须组成若干控制区才能进行联络线功率控制的协调配合。在存在多个层级的联络线功率控制主体的情况下，上下层级的控制主体之间的基本配合方式有三种：对等控制区方式、主-子控制区方式、单一控制区方式。这三种配合方式可以用“扫雪”的模型来描述。 对等控制区方式可以用“分区包干扫雪”的模型来描述。上级机构只是在给下级机构一次性分配任务（划定扫雪包干区）和对下级机构任务完成情况进行评价时发挥领导作用。另外，上级机构还要完成自身包干区的扫雪任务，在此时，他们以平等的扫雪者的身份出现。在对等控制区方式下，上级控制主体除了规范和评价下级控制主体的联络线功率控制行为外，可以与其直接调度的发电厂和直供的负荷区（如果有的话）构成一个独立的控制区，负责本区的联络线功率控制任务（就像完成自身包干区的扫雪任务一样）。在对等控制区方式下，由于没有一个控制主体对讨论中的上级控制主体管辖的整个电网对外的联络线功率控制负责，因此，就扫雪包干区的划分一样，控制区的划分必须清晰、不留死角；各控制区需要很好地完成自身的任务，并且协调配合，才能较好完成整个电网的联络线功率控制任务。 主-子控制区方式可以用“有机动队伍的分区包干扫雪”的模型来描述。上级机构除了给下级机构一次性分配任务（划定扫雪包干区）和对下级机构任务完成情况进行评价外，还领导了一支机动队伍，负责对被遗忘的角落及包干区中未完成的扫雪工作，显然，上级机构对管辖区域内的扫雪工作负总责。同样，在主-子控制区方式下，上级控制主体除了规范和评价下级控制主体的联络线功率控制行为外，还控制其直接调度的发电厂来负责所管辖电网的联络线功率控制。就理论而言，对整个电网的联络线功率控制效果来说，主-子控制区方式应该优于对等控制区方式，但也会带来一些问题，如