（广东电网有限责任公司清远供电局511500）
摘要：随着近几年电力资源迅速开发，电力外送需求急剧增大。高压直流持续满功率外送有效缓解了电力富余地区的外送压力。本文提出了交流断面的预控策略，在保证电网安全的基础上可提高交直流协调外送能力。
关键词：新能源；电力外送；安全问题
引言
直流功率越大、换相失败次数或（降压）再启动次数越多，对交流系统冲击幅度越大；交流断面初始功率越大，静稳裕度越小；交流电网开机容量越大，交流外送断面静稳极限越高，承受直流故障后功率转移的能力越强，交直流协同外送能力越强。基于此特性，文中在保证虚拟系统稳定的基础上，探索了交直流协调预控策略以保证送端的电力外送能力。
1、三回直流同时换相失败、再启动仿真对比
1.1计算条件
计算程序：机电暂态仿真程序。故障设置，线路三永故障切除时间设置：近故障侧0.09ｓ、远故障侧0.10ｓ；线路单相故障设置：0.10ｓ跳单相，1.1ｓ重合，若为永久故障重合不成功1.2ｓ跳三相。
计算边界：第二级断面配置了低压解列装置，振荡时若振荡中心最低电压低于低压解列定值，低压解列装置即启动切除该断面。
1.2受端交流故障引起直流故障与人工设置直流故障对比
遍历受端主网线路及主变的三相永久Ｎ－１、Ｎ－２故障和单相永久Ｎ－１故障。三回直流满功率运行时，受端某些严重故障可能引发三回直流同时换相失败２次，故障后三回直流功率仿真曲线如图1所示。
图1三回直流功率仿真曲线一
直流换相失败的人工设置：１ｓ换相失败模拟受端单永故障引起的直流第一次换相失败，２ｓ再次换相失败模拟受端单永故障重合闸引起的直流第二次换相失败，故障后直流功率仿真曲线如图2所示。
图2三回直流功率仿真曲线二
单一直流再启动失败的人工设置：单极２次全压再启动失败切机、另一极直接闭锁切机。计算分析中发现：直流再启动失败后安控切机比直流再启动成功对系统冲击大。因此，文中均基于单一直流故障极Ⅰ两次全压重启失败闭锁切机后极ＩＩ直接闭锁切机校核对第二级断面的功率冲击。以上３种故障对第二级断面的功率冲击仿真结果对比如表１所示。
由表１可见，就三回直流满功率运行时对第二级断面的冲击程度而言，“人工设置三回直流两次同时换相失败”略大于“受端交流故障引起的三回直流两次同时换相失败”大于“人工设置单一直流再启动失败切机”，因此文中分析计算均采用“人工设置三回直流两次同时换相失败”代替扫描受端交流故障，可兼顾安全性和可操作性。
仿真分析同时发现，直流满功率运行时，受端单永交流故障引起三回直流两次同时换相失败对第二级断面的冲击较单一直流再启动失败更严重；随着三回直流功率之和降低，受端交流故障引起直流
换相失败的情况减弱（如单永故障不会引起直流换相失败），单一直流再启动失败对系统冲击可能较严重。大约降低三回直流功率总和至1500万ｋＷ（即2000万ｋＷ的７５％）时，单一直流再启动失败对第二级断面的功率冲击超过三回直流两次同时换相失败。
1.3定功率总和情况下三回直流不同功率组合比较
以三回直流送电功率之和为1500万ｋＷ（额定功率之和2000万ｋＷ的７５％）为例，考虑三回直流功率组合为以下３种方式，方式１：三回直流均匀送电；方式２：一回直流满功率送电，其余二回直流均匀降低；方式３：二回直流满功率送电，另外一回直流降低功率。比较３种组合方式下三回直流一次同时换相失败对第二级断面的功率冲击，结果如图3所示，３种组合方式对断面的冲击功率基本一致，因此分析三回直流同时换相失败对第一、二级断面冲击时可以用三回直流功率之和作为分档标准。
图3第二级断面功率冲击仿真曲线对比
1.4中间网架开机位置及容量对直流冲击的影响
中间网架开机位置及容量对直流故障后大量功率转移提供重要电压支持，针对中间网架不同开机位置、开机容量进行对比，结果如表２所示。
通过对中间网架开机位置及容量对比，发现３种方式对提高第二级断面静稳极限效果较明显。
①通过提高中间网架正旋备容量可以同时提高电压支持且降低第二级断面初始潮流以提高该断面静稳裕度，为直流故障预留功率冲击空间，但该方法会导致中间网架受电比例高，不利于机组经济运行。
②通过同时降低第一级、第二级断面初始功率以提高静稳裕度，该方法可以提高中间网架机组经济运行效益，但会导致送端电力外送减少。
③通过增加中间网架东部开机容量可以提高第二级断面的静稳极限及静稳裕度，因为中间网架东部机组距离第二级断面电气距离近，但若中间网架负荷中心不在东部，与东部电气距离较远，该方法也有一定局限性。
鉴于以上３种方法的优缺点，分析中可综合应用，在电网安全前提下尽量提高送端电力外送能力。
2、结束语
总之，针对高压直流大功率运行时发生换相失败、再启动等故障可能引起大量不平衡功率在送端交流电网涌动甚至造成交流电网解列的问题，对比了受端故障引起的直流故障与人工设置直流故障的影响，发现用人工设置直流两次同时换相失败代替扫描受端交流故障可兼顾安全性和可操作性。
参考文献：
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［2］张伯明，陈寿孙．高等电力网络分析［Ｍ］．北京：清华大学出版社，2007．