林 成，馬覃峰，瞿艷霞，時(shí)伯年，康 鵬，孫 斌

(1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 電力調(diào)度控制中心，貴州 貴陽550002；2.北京四方繼保自動化股份有限公司，北京100085)

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柔性直流接入電磁環(huán)網(wǎng)的相軌跡暫穩(wěn)控制研究

林 成1，馬覃峰1，瞿艷霞2，時(shí)伯年2，康 鵬1，孫 斌1

(1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 電力調(diào)度控制中心，貴州 貴陽550002；2.北京四方繼保自動化股份有限公司，北京100085)

柔性直流輸電(柔直)技術(shù)采用了全控型電力電子器件，具有快速潮流控制、動態(tài)無功支撐、多端口協(xié)調(diào)運(yùn)行、防止故障范圍擴(kuò)大等多方面優(yōu)勢，將其應(yīng)用于電磁環(huán)網(wǎng)能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，具有良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值，是解決電磁環(huán)網(wǎng)問題的新的、有效的手段。重點(diǎn)研究柔性直流應(yīng)用于電磁環(huán)網(wǎng)基于廣域信息的暫態(tài)穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制技術(shù)。首先對基于相平面(Δω-δ)軌跡凹凸性的暫態(tài)失穩(wěn)判別原理及最小切機(jī)量計(jì)算進(jìn)行了介紹，進(jìn)而提出了柔直與穩(wěn)控的協(xié)調(diào)控制技術(shù)方案，并討論了協(xié)調(diào)控制總體框架及主站軟件流程。電磁仿真驗(yàn)證結(jié)果表明：該技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)柔性直流應(yīng)用于電磁環(huán)網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制，可最大程度利用柔直容量對暫態(tài)過程中的系統(tǒng)進(jìn)行有功及無功支撐，優(yōu)化穩(wěn)控措施量，保證柔直系統(tǒng)能夠發(fā)揮有功的傳輸、電壓的緊急支撐，避免控制原因?qū)е碌膿Q流器過載致使柔性裝置失效，保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

電磁環(huán)網(wǎng)；柔性直流(VSC-HVDC)；暫態(tài)穩(wěn)定；協(xié)調(diào)控制；相平面軌跡；凹凸性

在高電壓等級網(wǎng)架建設(shè)初期會形成若干電磁環(huán)網(wǎng)。受供電可靠性、輸電能力、特殊地理位置等條件制約某些電磁環(huán)網(wǎng)將不具備解環(huán)條件，一定程度上將影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。電磁環(huán)網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)高壓線路因故障斷開，大量潮流轉(zhuǎn)移到低壓側(cè)線路上后，有功功率很可能超過其靜態(tài)穩(wěn)定極限，引起兩側(cè)系統(tǒng)間的功率振蕩而失去穩(wěn)定。

柔性直流技術(shù)具有功率獨(dú)立控制、動態(tài)無功補(bǔ)償、不會發(fā)生換相失敗且具備快速響應(yīng)能力等多方面優(yōu)勢。文獻(xiàn)[1]指出，舟山電網(wǎng)柔性直流的動態(tài)功率支撐特點(diǎn)使得在系統(tǒng)遭受擾動時(shí)舟山電廠功角擺幅有所減小。本文主要研究柔直與電磁環(huán)網(wǎng)并聯(lián)連接區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)的場景下，暫態(tài)穩(wěn)定問題中柔直的控制手段。目前，電磁環(huán)網(wǎng)存在的暫態(tài)穩(wěn)定問題主要依靠穩(wěn)控措施解決[2]。傳統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定控制策略制定基于預(yù)想事故集，通過對電力系統(tǒng)離線仿真分析獲得，而仿真模型和參數(shù)不可避免的存在一些偏差，從而影響計(jì)算精度。同時(shí)事故后由穩(wěn)控措施切除整個的負(fù)荷和機(jī)組，導(dǎo)致執(zhí)行措施量不連續(xù)，易引起欠切或過切，代價(jià)較大。因此，研究基于響應(yīng)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析方法實(shí)時(shí)分配柔直與穩(wěn)控的協(xié)調(diào)控制措施，實(shí)現(xiàn)事故后措施量的連續(xù)控制，將更有力的發(fā)揮柔性直流接入電磁環(huán)網(wǎng)的作用。

本文提出了暫穩(wěn)控制中柔直與穩(wěn)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)總體實(shí)施方案。結(jié)合PMU提供的包括發(fā)電機(jī)功角量、轉(zhuǎn)速量在內(nèi)的廣域同步信息，依據(jù)系統(tǒng)相軌跡的幾何特征，通過基于相平面(△w-δ平面)軌跡凹凸性的暫態(tài)失穩(wěn)判別軌跡預(yù)測并計(jì)算暫穩(wěn)總控制量，分配柔直與穩(wěn)控執(zhí)行措施量，仿真結(jié)果驗(yàn)證該技術(shù)方案使用可靠性高，具有廣泛的工程應(yīng)用前景。

1 柔直的控制特性及接入電磁環(huán)網(wǎng)的接線方式

柔直換流站在交流電網(wǎng)側(cè)相當(dāng)于一個幅值和相角可控的交流電壓源，可同時(shí)對有功和無功類電氣量進(jìn)行完全獨(dú)立的解耦控制。柔直可以瞬時(shí)地在PQ平面4象限實(shí)現(xiàn)有功及無功功率的獨(dú)立控制[3]。

圖1 送端換流站控制器

圖2 受端換流站控制器

(a)并聯(lián)方式；(b)串聯(lián)方式圖3 電磁環(huán)網(wǎng)中柔直接入的兩種接線方式

交直流并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，此時(shí)柔直換流器控制方式稱為正常控制方式。正常控制方式運(yùn)行時(shí)，柔直送端采用定有功控制方式。為了盡量利用原電磁環(huán)網(wǎng)高壓側(cè)輸電通道的輸電能力，可將潮流控制盡量分布到交流側(cè)，送端換流站有功及無功的參考值根據(jù)實(shí)際情況盡量低，具體控制策略如圖1所示。

此外，為了維持柔直系統(tǒng)有功功率和直流電壓的穩(wěn)定，兩端換流站必須有一個采用定直流電壓控制，因此受端換流站通常采用定直流電壓控制方式，具體控制策略如圖2所示。

圖1、圖2中，P、Pref分別為直流輸送有功功率的測量值和參考值；Udc、Udcref分別為直流輸電線路的直流電壓測量值和參考值；Q、Qref分別為換流站與交流系統(tǒng)交換的無功功率的測量值和參考值。將測量值與參考值進(jìn)行比較之后，通過控制環(huán)得到內(nèi)環(huán)電流控制器的輸入值Ud、Uq并送到內(nèi)環(huán)電流控制器進(jìn)行控制。柔直具備的上述特性，使得其可被視為無轉(zhuǎn)動慣量的發(fā)電機(jī)或電動機(jī)，起到了靜止無功補(bǔ)償器的作用。柔直的有功與無功功率輸出響應(yīng)時(shí)間通常在毫秒量級。其快速響應(yīng)能力使得柔直裝置能夠在故障后的第一擺時(shí)間內(nèi)提供功率支撐，有利于增強(qiáng)第一擺的穩(wěn)定，可延緩發(fā)電機(jī)加速過程、提升電網(wǎng)暫穩(wěn)功角穩(wěn)定性。利用動態(tài)無功補(bǔ)償快速響應(yīng)的特點(diǎn)，可有效緩解局部地區(qū)無功不足的問題，在故障狀態(tài)下提供充裕的無功支撐，提升系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)水平。

工程應(yīng)用中，柔直接入電磁環(huán)網(wǎng)有兩種接線方式，如圖3所示。若采用柔直與電磁環(huán)網(wǎng)低壓側(cè)線路串聯(lián)方式，則相當(dāng)于將電磁環(huán)網(wǎng)低壓側(cè)解環(huán)，柔直使故障后兩側(cè)電網(wǎng)隔離而形成孤網(wǎng)，正常運(yùn)行時(shí)可解決電磁環(huán)網(wǎng)母線短路電流較大、保護(hù)難于整定等問題。由于柔直建設(shè)成本和設(shè)備成本較高，通常其容量選擇將遠(yuǎn)低于交流線路輸送的容量，因柔直沒有過負(fù)荷能力，故障孤網(wǎng)后功率缺額較大，穩(wěn)控措施可能比傳統(tǒng)電磁環(huán)網(wǎng)更嚴(yán)重。因此，受特殊地理?xiàng)l件限制，如電磁環(huán)網(wǎng)高壓側(cè)線路地處山火、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域，高壓側(cè)發(fā)生故障概率較大，不建議采用柔直串聯(lián)接入，另外短路電流問題不嚴(yán)重，且負(fù)荷重要性級別較高的地區(qū)，通常采用柔直并聯(lián)接入電磁環(huán)網(wǎng)方式。本文主要研究柔直并聯(lián)接入電磁環(huán)網(wǎng)的接線方式下，電磁環(huán)網(wǎng)高壓側(cè)故障而出現(xiàn)暫穩(wěn)問題時(shí)，如何最大限度利用柔直為系統(tǒng)提供有功支援并優(yōu)化穩(wěn)控措施量。

2 基于相軌跡的柔直暫穩(wěn)控制研究

通過并聯(lián)方式將柔直接入電磁環(huán)網(wǎng)時(shí)，當(dāng)電磁環(huán)網(wǎng)高壓側(cè)雙回線路發(fā)生N-2故障中斷后，通過合理利用柔直的有功控制能力，使柔直分擔(dān)交流線路的一部分功率，可適當(dāng)減少穩(wěn)控切機(jī)或切負(fù)荷的控制量，同時(shí)緩解潮流轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的暫穩(wěn)問題。

2.1 暫穩(wěn)控制中穩(wěn)控系統(tǒng)與柔直系統(tǒng)的協(xié)調(diào)總體實(shí)施方案

文獻(xiàn)[4-7]研究了基于廣域數(shù)據(jù)的軌跡信息的電力系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定性判別與控制的原理和技術(shù)，本文基于現(xiàn)有的廣域監(jiān)測系統(tǒng)的條件，通過廣域數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算分配柔直與穩(wěn)控的措施量，優(yōu)化穩(wěn)控措施，增加系統(tǒng)可控性，提高系統(tǒng)電能質(zhì)量，提升輸送容量，提出了電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性閉環(huán)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。

圖4 協(xié)調(diào)控制總體框架圖

圖5 控制主站軟件流程圖

基于廣域信息的柔直與穩(wěn)控暫態(tài)穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用集中決策及分散執(zhí)行的控制架構(gòu)，其主要硬件組成為：測量PMU、發(fā)電廠穩(wěn)控執(zhí)行站、柔直控制執(zhí)行站、高速通信網(wǎng)絡(luò)及高精度GPS對時(shí)，如圖4所示。控制主站通過高速通信網(wǎng)絡(luò)將PMU測得的同步功率、角速度和功角數(shù)據(jù)，以及柔性直流控制執(zhí)行站計(jì)算得到的當(dāng)前柔性直流控制有功、無功，加上穩(wěn)控執(zhí)行站上送的可切機(jī)組排序等控制參數(shù)匯集起來，作為大擾動檢測啟動后系統(tǒng)不穩(wěn)定性判別與控制決策的依據(jù)，需要完成分群、等值計(jì)算、等值軌跡預(yù)測，暫態(tài)穩(wěn)定總體措施量計(jì)算及分配穩(wěn)控具體切機(jī)措施及柔直控制措量。各發(fā)電廠及主要變電站的PMU上送各發(fā)電機(jī)電磁功率、角速度、主要聯(lián)絡(luò)線功率及功角信息。穩(wěn)控執(zhí)行站上送可切機(jī)組及優(yōu)先級排序并接受且執(zhí)行控制主站送來的切機(jī)命令。柔性直流控制子站實(shí)時(shí)上送柔直有功、無功等參考值并接受且執(zhí)行控制主站送來的調(diào)控柔直命令。

控制主站暫態(tài)穩(wěn)定柔直與穩(wěn)控暫態(tài)穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制功能的軟件實(shí)現(xiàn)框架，如圖5 所示，其主要由實(shí)時(shí)的信息采集、故障判別、不穩(wěn)定預(yù)測及暫穩(wěn)措施量計(jì)算、柔直及穩(wěn)控措施分配及執(zhí)行模塊組成。

控制主站從廣域?qū)崟r(shí)信息中得到各發(fā)電機(jī)的動態(tài)軌跡信息、聯(lián)絡(luò)線功率及運(yùn)行狀態(tài)信息，當(dāng)判斷電磁環(huán)網(wǎng)高壓側(cè)發(fā)生短路或無故障跳閘后導(dǎo)致高壓側(cè)輸電通道中斷，進(jìn)入暫態(tài)穩(wěn)定性判別模塊。利用實(shí)測軌跡凹凸性方法判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并根據(jù)實(shí)測信息計(jì)算等值功率平衡點(diǎn)的近似計(jì)算方法得到暫穩(wěn)總控制措施量。得到暫穩(wěn)總控制措施量后，結(jié)合柔直當(dāng)前調(diào)控能力，分配穩(wěn)控執(zhí)行站和柔直執(zhí)行站措施量并下發(fā)執(zhí)行，最后返回相軌跡凹凸性判別，直至互聯(lián)電網(wǎng)恢復(fù)穩(wěn)定。

2.2 基于相平面軌跡凹凸性的暫態(tài)失穩(wěn)總控制量計(jì)算方法

廣域監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，為采集電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)響應(yīng)軌跡提供可能。用相平面的軌跡凹凸性幾何特征判別電力系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定的基礎(chǔ)是：對單機(jī)無窮大系統(tǒng)的理論研究表明，在相平面中，穩(wěn)定的軌跡會回?cái)[，而不穩(wěn)定的軌跡則會發(fā)散[8]。采用相軌跡判別暫態(tài)不穩(wěn)定：

發(fā)電機(jī)的暫態(tài)微分方程：

(1)

式中：δ為發(fā)電機(jī)功角；ω0為同步電角速度；M為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量；Pm為機(jī)械功率；Pemax為電磁功率峰值。

相軌跡的斜率為

(2)

若相軌跡斜率曲線在區(qū)間I上二階可導(dǎo)，對相軌跡的二階求導(dǎo)，若其二階可導(dǎo)數(shù)>0(<0)，則稱相軌跡在區(qū)間I上是嚴(yán)格凸(凹)的。相軌跡的拐點(diǎn)為

(3)

拐點(diǎn)曲線可以表示為

(4)

為提高相平面軌跡凹凸性判據(jù)對多機(jī)系統(tǒng)的適應(yīng)性，文獻(xiàn)[9]對多機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分群聚合并等值為單機(jī)系統(tǒng)后，為表征拐點(diǎn)曲線附近軌跡方向場，提出一個表示該曲線上功角與角加速度的二階導(dǎo)數(shù)關(guān)系的輔助指標(biāo)r，其表達(dá)式如下：

(5)

對于多機(jī)系統(tǒng)不穩(wěn)定的綜合判據(jù)為

τ=lΔω>0且μ=rΔω>0 .

(6)

隨著暫態(tài)過程的進(jìn)展，自記憶預(yù)測用最新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以滾動預(yù)測未來約0.4 s的功角及角速度軌跡，使用預(yù)測軌跡判別暫態(tài)不穩(wěn)定。文獻(xiàn)[10]仿真驗(yàn)證了該預(yù)測暫態(tài)不穩(wěn)定后啟動控制的準(zhǔn)確性和快速性。

文獻(xiàn)[11]提出了一種基于切機(jī)時(shí)刻相軌跡斜率和功率平衡點(diǎn)角度的最小切機(jī)量近似計(jì)算方法.對于實(shí)際的多機(jī)系統(tǒng)，將其等值為超前群S與滯后群A兩群，可以得到式(6)計(jì)算超前群S所需要的切機(jī)量：

(7)

其中：Pms和Pes分別為超前群S在切機(jī)時(shí)刻的等值機(jī)械功率和電磁功率，M為系統(tǒng)所有機(jī)組的總慣量，MT為等值單機(jī)系統(tǒng)的慣量，Ms和Ma分別為超前群S和滯后群A的總慣量，Δω為等值單機(jī)系統(tǒng)在切機(jī)時(shí)刻的角速度偏差。

2.3 暫穩(wěn)總措施分配方法及柔性直流附加控制

再用文獻(xiàn)[12]的方法根據(jù)發(fā)電機(jī)的功角、角速度和慣性信息，預(yù)選實(shí)施切機(jī)的實(shí)際切機(jī)量。在切機(jī)量求解過程當(dāng)中，通常將求取出來的切機(jī)量ΔPm-Pmax作為連續(xù)變量處理。實(shí)際上，在切機(jī)措施實(shí)施時(shí)通常是將整臺發(fā)電機(jī)切除，因此實(shí)際的切機(jī)量是一個離散變量。工程實(shí)際應(yīng)用中，安全穩(wěn)定控制裝置可以實(shí)時(shí)將系統(tǒng)中具備切機(jī)敏感性的可切機(jī)組進(jìn)行組合排序，得到一組離散的數(shù)組，根據(jù)ΔPm-Pmax得知選擇滿足最小過切原則的一組機(jī)組切機(jī)。

假定與系統(tǒng)中的可切除機(jī)組有n臺，選切機(jī)組表達(dá)式及約束條件可用如下形式描述：

(8)

其中：yi為1表示該機(jī)組保留，yi為0則表示該機(jī)組被切除；Wi表示該機(jī)組故障前功率，因此必然存在一個過切量x0，使得實(shí)際選定的機(jī)組組合切機(jī)量最接近ΔPm-Pmax，ΔPm-Pmax+x0即為穩(wěn)控實(shí)際切機(jī)量。

柔直附加控制方案如下圖6所示，柔性直流執(zhí)行站收到有功參考值P_ref及Q_max后，通過站間通訊，由通訊光纖將P_ref及Q_max傳輸?shù)蕉ㄓ泄β蕚?cè)的換流站；定有功功率側(cè)換流站接收到有功功率參考值信號P_ref后，通過外環(huán)PI環(huán)節(jié)生成正序d軸有功電流參考值id_ref，作為附加有功控制信號傳輸?shù)絻?nèi)環(huán)控制器。

定有功功率側(cè)換流站收到無功限幅Q_max后，計(jì)算iq的限幅，其中ud為直流電壓額定值：

(9)

在三相電網(wǎng)電壓平衡的條件下，以電網(wǎng)額定電壓u0為參考值，通過外環(huán)PI環(huán)節(jié)計(jì)算并經(jīng)iq限幅后生成正序q軸無功電流參考值iq_ref，作為附加無功控制信號傳輸?shù)絻?nèi)環(huán)控制器；

外環(huán)控制參考值id_ref和iq_ref經(jīng)內(nèi)環(huán)控制器處理后，輸出脈沖控制。

圖6 柔直附加控制方案

圖7 柔直并聯(lián)接入電磁環(huán)網(wǎng)簡化圖

圖8 三種情況相軌跡對比曲線

在換流器額定容量一定的情況下，有功限幅減小，則可增大無功限幅，意味著將增強(qiáng)柔直對交流系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)能力，為電網(wǎng)提供更有力的動態(tài)電壓支撐。柔直的交流電壓調(diào)節(jié)時(shí)間跟控制器參數(shù)及系統(tǒng)參數(shù)有關(guān)，實(shí)測工程電壓無功調(diào)節(jié)耗時(shí)一般在100 ms內(nèi)。100 ms完成電壓調(diào)節(jié)后，若此時(shí)實(shí)際無功消耗小于事先設(shè)定的無功限幅，則可降低無功限幅。與此同時(shí)有功限幅可以升高。整個過程盡可能利用柔直容量增加減少穩(wěn)控的切機(jī)量，使柔直的連續(xù)控制為穩(wěn)控的離散控制作補(bǔ)充，又參與電壓調(diào)節(jié)，最大限度地在柔直換流器不過載的情況下發(fā)揮其穩(wěn)定作用。

3 仿真驗(yàn)證

3.1 算例說明

為了驗(yàn)證本文所提出的柔直控制器與安全穩(wěn)定控制措施協(xié)調(diào)控制的可行性和有效性，利用電力系統(tǒng)分析軟件工具PSCAD對柔直進(jìn)行仿真建模。仿真所采用的系統(tǒng)參數(shù)為某工程實(shí)際參數(shù)，柔直系統(tǒng)額定直流電壓為±204 kV，換流器采用基于模塊化多電平換流器技術(shù)，換流器額定容量300 MVA，正常運(yùn)行時(shí)設(shè)定柔直分擔(dān)電磁環(huán)網(wǎng)的有功功率100 MW，且不與系統(tǒng)交換無功功率。柔直可采用與電磁環(huán)網(wǎng)的220 kV側(cè)線路并聯(lián)接線方式，如圖7所示。

3.2 算例仿真

A側(cè)區(qū)域電網(wǎng)為大電源區(qū)域，通過電磁環(huán)網(wǎng)向系統(tǒng)輸送功率，500 kV和220 kV的兩個電壓等級的并聯(lián)線路重載運(yùn)行。當(dāng)電磁環(huán)網(wǎng)高壓側(cè)線路雙回線N-2故障之后，不采取柔直及穩(wěn)控措施情況下，500 kV線路潮流轉(zhuǎn)移到220 kV會導(dǎo)致系統(tǒng)暫態(tài)失穩(wěn)。

暫態(tài)失穩(wěn)后，采集PMU數(shù)據(jù)利用相軌跡預(yù)判并計(jì)算得到暫穩(wěn)總控制量為840 MW，對以下三種情況進(jìn)行試驗(yàn)分析：系統(tǒng)暫態(tài)失穩(wěn)后不采取任何措施；暫態(tài)失穩(wěn)后100 ms僅通過穩(wěn)控切除A側(cè)區(qū)域3臺280 MW機(jī)組；暫態(tài)失穩(wěn)后100 ms穩(wěn)控切除2臺280 MW機(jī)組，柔性直流100 ms提升270MW有功，100 ms提供50 MVar無功。三種情況仿真結(jié)果分別對應(yīng)：系統(tǒng)失穩(wěn)、系統(tǒng)臨界穩(wěn)定、系統(tǒng)穩(wěn)定，其相軌跡曲線對比如圖8所示，因此，利用相軌跡方法計(jì)算總措施量，分配給柔直與穩(wěn)控協(xié)調(diào)控制，可以有效減少穩(wěn)控措施量，同時(shí)提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4 結(jié) 語

本文基于相平面(Δω-δ)軌跡凹凸性的暫態(tài)失穩(wěn)判別原理，通過軌跡預(yù)測預(yù)判失穩(wěn)并給出暫態(tài)穩(wěn)定整體措施量，結(jié)合柔直四象限快速調(diào)節(jié)控制、無過載能力的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)分配穩(wěn)控與柔直措施量。實(shí)現(xiàn)電磁環(huán)網(wǎng)中柔性直流與傳統(tǒng)穩(wěn)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，可減少穩(wěn)控切機(jī)、切負(fù)荷措施量以及提高系統(tǒng)電壓水平，可最大程度利用柔直容量對暫態(tài)過程中的系統(tǒng)進(jìn)行有功及無功支撐，避免控制原因?qū)е碌膿Q流器過載致使柔性裝置失效，保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，提高系統(tǒng)控制靈活性，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠供電，具有一定的工程應(yīng)用意義。

[1] 李敏，顧益磊，宋春燕，等.含柔性直流輸電系統(tǒng)的舟山海島電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析[J].華東電力，2014，42(1)：87-91.

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[9] 張保會，楊松浩，王懷遠(yuǎn)，等.電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性閉環(huán)控制(二)—多機(jī)電力系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定判別方法[J].電力自動化設(shè)備，2014，34(9)：1-6.

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[11] 張保會，楊松浩，王懷遠(yuǎn)，等.電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性閉環(huán)控制(五)—控制量的實(shí)時(shí)計(jì)算[J].電力自動化設(shè)備，2014，34(12)：1-6.

[12] 張保會，楊松浩，王懷遠(yuǎn)，等.電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性閉環(huán)控制(六)—控制地點(diǎn)的選擇[J].電力自動化設(shè)備，2015，35(1)：1-6.

Research on Phase Trajectory Transient Stability Control of VSC-HVDC Link Electromagnetic Loop Network

Lin Cheng1，Ma Qinfeng1，Qu yanxia2，Shi Bonian2，Kang Peng1，Sun Bin1

(1.Power Dispatching Control Center of Guizhou Power Grid Co.，ltd，Guiyang Guizhou 550002；2.Beijing Sifang Automation Co.，ltd，Beijing 100085)

VSC-HVDC(VSC) technology uses full controlled power electronic devices，with fast flow control，dynamic reactive power support，multi port coordination operation，to prevent the failure to expand the scope and many other advantages，its application in the electromagnetic loop network can improve the operation of the safety，reliability，stability and economy，has good application prospect and popularization value，is a new and effective means to solve the problem of electromagnetic loop network.This paper focuses on the study of the transient stability and coordination control technology of VSC system based on wide area information.Firstly，based on the phase plane transient concavity trajectory instability and the minimum amount of the principle of distinguishing cutting machine are introduced，and then put forward the VSC and stability control of coordinated control scheme，and discussed the coordination control framework and the main software flow.The simulation results show that the technology of transient stability coordination control scheme can realize VSC applied to the electromagnetic loop network，to maximize the use of direct soft capacity of the system in the transient process of active power and reactive power support，optimizing the stability control measures，to ensure the emergency support system can play VSC transmission，the active voltage and to avoid converter overload resulting in VSC device failure control，maintain stable operation of power grid.

Electromagnetic loop network；MMC based HVDC；Transient stability；Coordinated control；Phase plane trajectory；Concave and convex

2017-02-20

林 成(1975-)，男，高級工程師，主要研究方向：電力系統(tǒng)分析、運(yùn)行與控制.

1005-2992(2017)03-0019-07

TM712

A

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