四川电网灾难性事故防治对策研究.pdf

第{．届全国IUT数学学术年会论义集 墨—__—皇置_—_——___曩薯__皇量皇_皇曩罾皇墨鲁墨_—奠—_I— IIII量 四川电网灾难性事故防治对策研究 谢邦鹏张雪敏胡伟梅生伟 (清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统国家重点实验室，北京，100084) 摘 要 ． 本文主要研究了四川一华中电网联网后互联系统所存确i的问题以及防治灾难性事故的策略。针对四川一华中 电网联网后四川电网所存在的问题，分析了发生灾难拳故的根源。同时为了提高四川电网运行的安全稳定性，有 效防治灾难性事故的发生，我们将在现有电网结构的基础。}：．全面分析和深入研究，应用先进的非线性控制技术 及灵活交流输电技术对四川电网动态品质和稳定能进行改善．间时对I，q川电网的规划提出合理化建议，从而提出 一套行之有效的灾变防治的控制策略。 关键词：非线性控制；灾变防治；电网规划：控制簸略 1引言 随着二滩水电厂及500kV送出]!程的建成投运，四川电力系统形成了水电机组的大功率、远 距离输电为主的局面。四川电网及其邻近电网的主干网络接线以及主要发电厂分布如图1所示。 从图中可以看出，四川电网具有以’卜‘特点：水电比例较人并且集中在川两及)il：JL地区，其中二滩 电厂占四川电网总装机容鼙比例很人：电网以远距离集中输电方式为主：负荷中心成都地区电网 是一个较弱的受端系统；四川电网与华中电网有人功率交换但联系比较薄弱：重庆电网在川电东 送中承担了全部的送出功率等。 在二滩水电厂大功率送电方式‘卜．，四 川弱受电系统失去大电源后的频率稳定问 题、500kV主设备故障跳闸引起的人功率 转移问题，以及机组同步稳定问题、负荷 中心电压稳定问题和局部220kV输变电设 备过载等问题十分突出。2002年，四川屯 网通过单回500kV线路与华中电网联网运 行，四川电网作为长距离弱联系互联电网 的送端系统，如何保证其安全、稳定运行。 幽I联I】。4后的pq川ILl嘲及其邻近叱网示意酽“¨ 是一项重大而迫切的研究课题。 为了提高四川电网运行的安全稳定性，有效防治灾难性事故的发生，本文在现有电网结构的 基础上，全面分析和深入研究，应用先进的非线性控制技术及灵活交流输电技术对四JJ惋躁动态 品质和稳定性进行改善，从而提出一套行之有效的灾变防治的控制策略。 ’ ，j‘ 2提高四川电网稳定性的发电厂控制技术 jt 。一： 在现有控制水平下，当二滩电厂输出的500kV线路任何一同发生三相永久短路故障时，为了 保持系统稳定，需要切除二二滩部分机组及切除相当数量的负荷，甚至使四川电网与华中电网解列 运行。造成这种状况的主要原因除了四川电网500kV线路网架结构薄弱而又要承受远距离大功率 215 四川电刚灾难性事故防治对策研究 II III ill q,n il un[pnp n II n,,i舅 送电任务等因素外，还与各主力电厂所采川的控制技术不够先进有关。 发电厂的控制对象主要包括励磁系统和调速系统。传统的励磁和调速系统是对机端电压偏差 和转速偏差进行PJD控制，即以控制机端电压恒定和转速恒定为目标。这种传统的控制方式不能 有效解决因互联电力系统的“欠阻尼”而带来的低频振荡问题。为此，上世纪70年代和80年代 和我国学者提出的线性最优励磁控制(LOEC)的控制方式【3】。这两种励磁控制技术对解决互联系 统的低频振荡是有效的。然而，电力系统的强非线性的特点决定了这些建立在近似线性化模型基 础上的控制策略不能很好适应互联大系统运行方式和结构的变化；尤其在电力系统遭受大干扰使