【摘 要】
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随着风电大规模并网以及“疆电东送”工程的投运,特高压直流输电（Ultra-High Voltage Direct Current,UHVDC）线路的电压等级越来越高,输电容量越来越大,一旦UHVDC线路发生故障,大电网的安全可靠运行将受到严重威胁。安全稳定控制系统作为交直流电网安全的第二道甚至第三道防线,其可靠性也面临着巨大考验。本文以含风电AC/UHVDC系统及安全稳定控制系统为研究对象,对两者
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随着风电大规模并网以及“疆电东送”工程的投运,特高压直流输电（Ultra-High Voltage Direct Current,UHVDC）线路的电压等级越来越高,输电容量越来越大,一旦UHVDC线路发生故障,大电网的安全可靠运行将受到严重威胁。安全稳定控制系统作为交直流电网安全的第二道甚至第三道防线,其可靠性也面临着巨大考验。本文以含风电AC/UHVDC系统及安全稳定控制系统为研究对象,对两者的可靠性及灵敏度进行分析,主要创新点如下:（1）考虑双馈感应发电机（Doubly-Fed Induction Generator,DFIG）详细结构计算潮流,获得有功出力建立DFIG多状态模型后,提出状态转移功率的概念,定量描述风电功率波动幅度。（2）基于优化过程中的直流功率调整和风电多状态模型,提出可靠性指标对直流功率、风电出力的灵敏度,给出两者与电网切负荷的具体情况及产生原因。（3）基于稳控系统的分层结构、站点冗余配置和指令有向传输的特点,提出概率加权有向图拓扑模型,采用路径搜索算法获得概率加权全连通矩阵。由于备用协控站需要主协控站故障这一启动条件,提出对含备用站点的协控站层级修正拓扑。（4）基于概率加权全连通矩阵,提出稳控系统结构可靠性指标和功能可靠性指标。前者评估执行站成功接收协控站传送指令并执行稳控措施的概率,以及稳控站点的可用度,后者能更好地体现稳控系统保障电网安全稳定运行的能力。（5）建立稳控系统可靠性对系统装置可用率的灵敏度分析模型,从稳控系统和电力系统两方面给出提高稳控系统可靠性的措施。
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