基于局部拓展理论的直流多馈入系统分区方法

曹 昕， 韩民晓， 马立民， 郭知非， 蔡万通， 张夏辉， 文 俊

(1. 华北电力大学电气与电子工程学院， 北京 102206； 2. 南方电网科学研究院， 广东 广州 510663)

1 引言

随着大规模电网建设，我国局部电网逐渐形成了多回电网换相换型高压直流输电(Line Commuted Converter based High Voltage Direct Current, LCC-HVDC，以下简称传统直流)密集馈入的受端交流电网(以下简称多馈入系统)[1]。截至2018年底，有8回直流馈入华东电网[2]；截至2019年底，有10回直流馈入广东电网[3]。

多馈入系统存在发生同时换相失败的风险。当交流系统发生故障，造成换流母线电压跌落引起直流发生换相失败，与其电气距离较近的其他传统直流受交流故障影响也会同时发生换相失败。若故障不能及时清除，可引起多次换相失败，严重时甚至停运。此时，交流系统因有功的大量缺失导致频率不稳定，引发系统解列的风险[4，5]。

扩大交流系统规模是解决上述问题的方法之一。但是，文献[6]指出同步电网的规模受频率稳定、低频振荡频率和同步支持效应三方面的约束，仅凭扩大交流系统规模可能会带来其他问题。因此，南方电网公司拟采用传统直流分区馈入的运行方式[7]。文献[8]将广东电网分为四个组团，将传统直流分区馈入交流系统，分区之间采用柔性直流连接。初步解决了广东电网存在的问题。此外，国网河南省公司也开展了采用柔性直流对河南省网进行分区的研究[9]。

现有的针对多馈入系统分区方法的研究较少，且以评价模型和N-1校验两种方法为主。文献[10，11]以多馈入相互作用因子(Multi-Infeed Interaction Factor, MIIF)、多馈入短路比和频率偏差因子为指标，建立评价模型。……