多直流馈入电网连锁故障风险量化评估分析综述
An Analysis and Summary of Quantitative Risk Assessment about Cascading Failures of Multi-Infeed Direct Current Power System
DOI: 10.12677/TDET.2016.54008, PDF, HTML, XML, 下载: 1,823  浏览: 4,951 
作者: 周 前, 张宁宇：国网江苏省电力公司电力科学研究院，江苏 南京；邵雨薇, 张 潮, 王 文, 王思成, 高 山, 赵 欣：东南大学电气工程学院，江苏 南京
关键词: 多直流馈入；连锁故障；连锁换相失败；暂态失稳；量化评估方法；Multi-Infeed DC； Cascading Failures； Chain of Commutation Failure； Transient Instability； Quantitative Evaluation Method
摘要: 多直流馈入电网在解决电能的长距离传输和负荷中心的电力短缺问题的同时，也可能导致所接入的交直流系统出现连锁故障问题。首先，本文从连锁换相失败、直流闭锁、交直流系统故障后的暂态稳定问题、换相失败后直流功率的恢复四个故障阶段出发，简要分析了各个阶段的故障原因和影响因素。然后，针对连锁换相失败与系统暂态失稳两方面，分析并总结了相应评估指标和量化评估方法。最后，结合目前多直流馈入电网的最新发展要求，分析不同方法的优劣性，并对连锁故障风险量化评估的研究方向做出展望。
Abstract: Multi-infeed DC power system plays an important role in dealing with the long-distance power transmission and the power shortage in load center. But it also may lead to the cascading failures of the relevant AC/DC systems. Firstly, this paper briefly analyzes fault causes and influence of successive eras on the basis of chain of commutation failure, DC block, transient stability after the system fault of AC/DC and recovery of DC power after commutation failure. Then, in aspect of chain of commutation failure and transient instability, the corresponding evaluation indexes and quantitative evaluation methods are analyzed and summarized. At last, combined with the latest development requirements, this paper analyzes advantages and disadvantages of different methods and makes expectation about research direction of the quantitative evaluation.
文章引用：周前, 邵雨薇, 张宁宇, 张潮, 王文, 王思成, 高山, 赵欣. 多直流馈入电网连锁故障风险量化评估分析综述[J]. 输配电工程与技术, 2016, 5(4): 53-62. http://dx.doi.org/10.12677/TDET.2016.54008

参考文献

[1] 杨卫东, 徐政, 韩祯祥. 多馈入交直流电力系统研究中的相关问题[J]. 电网技术, 2000(8): 13-17.
[2] 邵瑶, 汤涌, 郭小江, 等. 多直流馈入华东受端电网暂态电压稳定性分析[J]. 电网技术, 2011(12): 50-55.
[3] 黄震. 多馈直流系统接入对交流电网的影响及混联系统关键问题研究[D]: [博士学位论文]. 成都: 西南交通大学, 2011.
[4] Thio, C.V., Davies, J.B. and Kent, K.L. (1996) Commutation Failures in HVDC Transmission Systems. IEEE Transaction on Power Delivery, 11, 946-957. https://doi.org/10.1109/61.489356
[5] Kristmundsson, G.M. and Carroll, D.P. (1990) The Effect of AC Systems Frequency Spectrum on Commutation Failure in HVDC Inverters. IEEE Transaction on Power Delivery, 5, 1121-1128. https://doi.org/10.1109/61.53130
[6] 赵建伟, 厉天康, 严正, 等. 交直流电网连锁故障研究现状与展望[J]. 华东电力, 2013(4): 720-724.
[7] 黄弘扬. 交直流电力系统暂态稳定分析与控制问题研究[D]: [博士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2014.
[8] 朱韬析, 武诚, 王超. 交流系统故障对直流输电系统的影响及改进建议[J]. 电力系统自动化, 2009(1): 93-98.
[9] 邵瑶, 汤涌. 采用多馈入交互作用因子判断高压直流系统换相失败的方法[J]. 中国电机工程学报, 2012(4): 108-114.
[10] 邵瑶, 汤涌. 多馈入直流系统交互作用因子的影响因素分析[J]. 电网技术, 2013(3): 794-799.
[11] 王智冬. 交流系统故障对特高压直流输电换相失败的影响[J]. 电力自动化设备, 2009, 29(5): 25-29.
[12] 袁阳, 卫志农, 雷霄, 王华伟, 孙国强. 直流输电系统换相失败研究综述[J]. 电力自动化设备, 2013, 33(11): 140-147.
[13] 吴萍, 林伟芳, 孙华东, 等. 多馈入直流输电系统换相失败机制及特性[J]. 电网技术, 2012, 36(5): 269-274.
[14] 欧开健, 任震, 荆勇. 直流输电系统换相失败的研究(一)——换相失败的影响因素分析[J]. 电力自动化设备, 2003, 23(5): 5-8.
[15] 杨卫东. 多馈入直流输电系统的控制策略研究[D]: [博士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2001.
[16] 刘羽超. 多馈入直流输电换相失败机理分析与防御措施研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 华北电力大学, 2015.
[17] 王艺璇. 静止同步补偿器对降低多馈入直流换相失败的应用研究[D]: [硕士学位论文]. 济南: 山东大学, 2015.
[18] 汤勇, 仲悟之, 孙华东, 等. 电力系统电压稳定机理研究[J]. 电网技术, 2010, 34(4): 24-29.
[19] 秦文丽. 多直流馈入受端电网电压稳定判据与控制措施研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京交通大学, 2012.
[20] 苏黎. 高压直流输电对交流系统暂态稳定影响的研究[D]: [硕士学位论文]. 成都: 西南交通大学, 2008.
[21] 林伟芳, 汤涌, 卜广全. 多馈入交直流系统短路比的定义和应用[J]. 中国电机工程学报, 2008, 28(31): 1-8.
[22] 林伟芳, 汤涌, 郭小江. 多馈入交直流系统短路比影响因素分析[J]. 电网技术, 2011, 35(8): 64-68.
[23] 刘建, 李兴源, 傅孝韬, 等. 多馈入短路比及多馈入交互作用因子与换相失败的关系[J]. 电网技术, 2009, 33(12): 20-25.
[24] Rahimi, E., Gole, A.M., Davies, J.B., Fernando, I.T. and Kent, K.L. (2006) Commutation Failure in Single- and Multi-Infeed HVDC Systems. The 8th IEEE International Conference on AC and DC Power Transmission (ACDC 2006), London, 28-31 March 2006, 182-186.
[25] Rahimi, E., Gole, A.M., Davies, J.B., Fernando, I.T. and Kent, K.L. (2011) Commutation Failure Analysis in Multi-Infeed HVDC Systems. IEEE Transaction on Power Delivery, 26, 378-384. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2010.2081692
[26] CIGRE Working Group B4.41 (2008) Systems with Multiple DC Infeed. CIGRE, Paris.
[27] 肖俊, 李兴源. 多馈入和多端交直流系统相互作用因子及其影响因素分析[J]. 电网技术, 2014, 38(1): 1-7.
[28] 贺洋, 李兴源, 徐梅梅, 刘建. 多馈入直流和交流交互作用现象的研究综述[J]. 现代电力, 2009, 26(3): 7-12.
[29] 金小明, 周保荣, 管霖, 程昕, 张尧. 多馈入直流交互影响强度的评估指标[J]. 电力系统自动化, 2009, 33(15): 98-102.
[30] 陈修宇. 多馈入直流系统电压相互作用及其影响[D]: [博士学位论文]. 北京: 华北电力大学, 2012.
[31] Denis, L.H.A. and Andersson, G. (1998) Impact of Dynamic Modeling on Power System of HVDC System. IEEE Transactions on Power Delivery, 13, 1427-1437.
[32] Denis, L.H.A. and Andersson, G. (2006) Quasi-Static Stability of HVDC Systems Considering Dynamic Effects of Synchronous Machines and Excitation Voltage Control. IEEE Transactions on Power Delivery, 21, 1501-1514.

为你推荐