中國電力科學研究院、中國人民大學經(jīng)濟學院的研究人員徐式蘊、吳萍等，在《電工技術(shù)學報》上撰文，針對風火打捆哈鄭直流工程投運初期火電接入方案及電源建設(shè)存在的不確定性，基于送端電網(wǎng)多變的運行方式，詳細分析了特高壓直流投運不同階段對送端新疆-西北電網(wǎng)的穩(wěn)定特性帶來的影響，給出了提升風電消納能力的安全穩(wěn)定控制策略及哈密換流站安控系統(tǒng)的配置方案，可用于指導電網(wǎng)的實際生產(chǎn)運行，解決西北新疆交流外送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)薄弱、交直流系統(tǒng)特性復雜等引起的電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題，實現(xiàn)大型能源基地送出系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。
　　哈密-鄭州±800kV特高壓直流(以下簡稱“哈鄭直流”)輸電工程是首個“疆電外送”特高壓直流工程，額定容量為8000MW，2013年實現(xiàn)雙極低端投運，2014年雙極投運。作為新疆電網(wǎng)首個大容量風火打捆特高壓直流外送工程，哈鄭直流送端位于新疆電網(wǎng)與西北主網(wǎng)750kV聯(lián)網(wǎng)通道，對西北電網(wǎng)穩(wěn)定特性產(chǎn)生重大影響，特高壓直流與750kV交流電網(wǎng)以及配套風電系統(tǒng)耦合特性復雜，甚至影響青藏直流的安全穩(wěn)定運行[1-4]。
　　此外，哈鄭直流工程投運初期風電、光伏、火電接入方案及和電源建設(shè)存在不確定性，迫切需要掌握送端西北電網(wǎng)的穩(wěn)定特性和運行控制技術(shù)，提出系統(tǒng)交直流協(xié)調(diào)控制策略和協(xié)調(diào)控制配置方案，以解決交直流系統(tǒng)特性復雜引起的電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題，緩解電網(wǎng)不平衡沖擊功率影響范圍廣、安控措施量大等壓力，實現(xiàn)大型能源基地送出系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制[5] 。
　　由于哈鄭直流電壓等級高、輸送容量大，工程的投運必將對西北新疆750kV交流互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來較大沖擊，致使電網(wǎng)特性更加復雜，對送端西北電網(wǎng)和受端華中電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求。目前已有文獻對哈鄭直流投運后電網(wǎng)的穩(wěn)定特性進行了初步研究。其中，文獻[6]分析了哈鄭直流投運初期對新疆電網(wǎng)穩(wěn)定特性的影響;文獻[7]分析了哈鄭直流不同的控制方式對河南電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響;文獻[8]提出了哈鄭直流投運后西北電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行控制模式。
　　大容量直流外送工程的投運對于西北電網(wǎng)而言是一個新的挑戰(zhàn)，但同時也為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供了新的控制手段，即通過直流調(diào)制和交直流協(xié)調(diào)控制改善電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性[9-14]。然而，針對哈鄭特高壓直流投運后過渡期西北電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制策略及安控系統(tǒng)配置方案還有待更全面深入的研究。
　　直流發(fā)生閉鎖故障后，在送端西北電網(wǎng)會引起電壓安全及暫態(tài)穩(wěn)定問題，在受端華中電網(wǎng)有可能導致特高壓交流線路解列。同樣的，送端750kV交流電網(wǎng)重要斷面N-2故障、哈密換主變及直流近區(qū)線路故障等均會對西北電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行構(gòu)成威脅，導致特高壓直流風電消納能力大幅降低。
　　為解決上述問題，從區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定運行的角度，針對哈鄭直流工程投運初期風電、光伏、火電接入方案及和電源建設(shè)存在的不確定性以及送端電網(wǎng)多變的運行方式，詳細分析了哈鄭特高壓直流投運對送端新疆-西北電網(wǎng)的穩(wěn)定特性帶來的影響，給出了保證大容量特高壓直流送出系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行及提升風電消納能力的控制策略，并根據(jù)所得的安控策略提出了哈密換流站安控系統(tǒng)的配置方案。