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)結構薄弱、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，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。