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摘要：十三五规划后，我国政府对特高压交直流混联电网运行稳定性提出了更高的要求。基于此，本文先对特高压交直流混联电网特性进行探讨分析，然后根据特性提出相应的控制措施，最后展望未来的发展方向，以供相关的工作人员进行参考。
关键词：特高压；交直流混联电网；稳定性
1特高压交直流混联电网运行的主要特性
当今，我国的特高压电网正处在一个过度时期。伴随着特高压交直流工程的加大投入。特高压交直流混联电网得到了大规模的发展。随着特高压交直流电的飞速前进，尤其是特高压直流输电发生了质的变化。电网运行特性发生了很大的转变，直流电的飞速发展，交流电的缓慢前进，使之矛盾重重，电网安全受到了很大的挑战。
1.1特高压交流出现问题对直流造成的危害
由于交流系统出现问题，会给特高压直流造成的危害有以下几点：交流系统问题会致使换流站交流母线的电压下降、线电压出现偏移的情况，从而造成直流换相没能成功；交流系统出现故障如果能够及时的去除，等到交流系统电压恢复正常之后，直流输电也会随之正常运转；如果问题没能够在第一时间解决或者在解决之后没能及时恢复到正常状态，那么会持续造成直流电换相的失败，最终导致直流不能运行。在换相完成后，晶闸管还需要承受一定时间的反向电压以此来恢复关闭的能力。如果熄弧角太小的话，在晶闸管还没恢复之前就又会在承受一次正向电压以此来完成恢复正常，从而导致换相的失败。
1.2特高压直流出现问题对交流造成的危害
当直流系统出现问题的时候，会直接导致直流输电闭锁的情况发生，作为接受一端的系统，电网也会出现频率下降的现象，如果系统保有一定的发电容量，那么系统频率也会恢复正常。与此同时，直流闭锁之后，受端系统还会保存一定的无功过剩，如果换流站无功补偿设备没能够去除，那么系统电压也会随之恢复正常状态，换流站的无功补偿如果没能去除，那么，系统会在很高的电压下继续运转。
1.3特高压交直流混联电网稳定性分析
通过将一个区域内所有的1000kV的交直流线路分别设置故障，进而深入分析其是否能在阻扰中正常运转。这个区域内很多受干扰的电路都还能在短时间内保持平衡，以此表明电网的稳定性比较好。并且在电网中1000kV的电路出现N-2问题之后，系统还能以稳定的工况运行。同时，外送特高压直流中单、双极如果发生闭锁问题，就会造成原先送至部门地区的功率直接以直流方式向该区域输送，这直接影响着特高压电网稳定性。
2特高压交直流混联电网稳定控制措施
2.1优化电力系统运行控制方案
首先，在特高压交直流混联电网运行期间，针对电网功率输送不均匀的情况，可以直流紧急功率控制为核心，针对电网交流分担功率超标问题，构建完善的特高压交直流混联电网功率应急控制方案。通过对直流系统传输功率的控制，可以适当强化交直流混联电网中直流传输功率及负载能力，从而提高特高压交直流混联电网运行稳定性。需要注意的是，在直流功率应急控制方案中，为保证电网短路能量的有效释放，特高压交直流混联电网维护人员可将局部潮流故障问题较严重的交流电网作为维护重点。在直流系统控制的前提下，设置回降控制直流功率、紧急控制直流功率提升等附加措施。其次，依据修订后《国家电网安全稳定计算技术规范》的相关要求，特高压电网运行系统维护人员可以新一代数模混合仿真平台为依据，进一步拓展电磁暂态仿真分析范围。结合实际稳定性控制装置的设置，对特高压混联电网交直流特性进行全方位分析。
如针对单回特高压直流连续换相失败情况，可以主动闭锁直流、联切送端机组为要点，从根本上切断直流换相联锁反应。同时优化直流再启动速切交流滤波方案。结合受端电网交流线路重合闸时间的延长，可有效降低直流扰动现象对混联电网交流系统的不利影响。最后，针对大规模交直流并网导致的同步频率提升问题，电网维护人员可以新能源主要应用地区为管理要点，开展全方位实时同步谐波监测。同时依据新能源次同步振荡原理，制定完善的次同步振荡安全控制方案。结合系统性新能源场站调频调压，可从源头解决电网调节能力不足导致的稳定性故障。
2.2完善电网稳定控制目标体系
一方面，在《国家电网安全稳定计算技术规范》的基础上，依据特高压交直流混联电网威胁电网安全运行故障特点，电网维护人员可进一步完善电网稳定控制目标体系。同时综合考虑直流系统单、双击闭锁故障等因素，将不同形态故障因素纳入电网稳定控制目标体系中。如直流连续换相失败、直流功率突降、再启动、受端多回直流同时换相失败等。另一方面，依据特高压交直流混联电网运行特点，为进一步完善交直流混联电网运行控制目标体系，电网维护人员可综合利用直接法、时域仿真等方法，对特高压交直流混联电网运行稳定性进行全方位分析。其中直接法主要是依据函数变化，通过故障对比分析，在初始时间刻能量、临界能量的基础上，构建高维度电网运行模型，以便直接判定电网稳定性；而时域仿真法则是针对干扰源头，利用微分方程，对获得电气运行数据进行分析。常用的时域仿真法主要为电磁暂态仿真、机电暂态仿真等。依据特高压电网规模，可选择合理的仿真分析模型，进而确定仿真控制基准。
2.3强化特高压交直流主网架结构
依据特高压运行理论，只有交流电网、直流容量一致，才可以保证特高压交直流混联电网具有足够的抗频率冲击能力。据此，在特高压交直流混联电网建设阶段，国家电网应以交流电网建设为要点，依据现有特高压混联电网直流电规模及容量，构建坚强交直流同步电网。同时以国家清洁能源发展战略为依据，驱动特高压交直流混联电网全面优化完善，为“强直弱交”问题的彻底解决提供依据。
3交直流混联系统稳定控制发展方向
各国学者针对交直流混联系统稳定控制问题已展开了较多研究，但仍有许多问题需要解决。首先，直流输电技术在我国已得到广泛应用，但在运行中，直流系统仍局限于维持自身稳定的控制模式，配置的诸多调制功能和附加控制功能处于闭锁、闲置状态。随着电网复杂程度的加深，以及对交直流系统控制要求的提高，需要在现有的研究基础上，实现交直流系统协调控制的工程应用，来提高电网稳定水平。其次，目前针对交直流混联系统稳定机理研究仍显不足，特别是多直流接入条件的交直流系统稳定机理缺乏足够的理论支撑。因此，需要从机理人手，研究可以用于交直流协调控制及多直流协调控制的方法。此外，先进的测量、通信和控制技术的发展为建立智能坚强电网提供了支撑，构建先进的交直流混联系统协调控制平台是适应未来电网发展的重要环节。研究适应电网结构和方式变化，具有强鲁棒性特征的交直流协调的控制策略。
4结束语
综上所述，在特高压交直流混联电网迅速发展进程中，特高压直流输电规模呈阶跃式提升，导致特高压交直流混联电网出现严重的“强直弱交”问题。这种情况下，依据特高压交直流混联电网运行特性，相关人员可以特高压交直流主网架结构为要点，对特高压交直流主网架结构进行优化完善。同时在完善的电网运行控制目标体系的指导下，进一步优化电网运行控制方案，为特高压交直流混联电网稳定性控制效率提升提供依据。
参考文献
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