刘玉欢
云南恒安电力工程有限公司 云南昆明 650000
摘要：为提高电能质量，有效控制因负荷变化或电源缺失导致的电网频率波动，区域电网调控中心需具备有效的负荷控制手段和事故备用调出能力，同时科学的评价各控制区域对电网频率的贡献值。华东电网动态ACE实施的最终目的，是当华东电网大功率区外来电失去时，各省市电网能合理的分担备用义务，有依据的调集备用支援电网的频率恢复。
关键词：电网频率；CPS考核；动态ACE
1.概述
现代大电网已发展成为多控制区域构成的互联系统，以实现大范围内的能源资源优化配合，提高整体经济效益。为提高电能质量，有效控制因负荷变化或电源缺失导致的电网频率波动，区域电网调控中心需具备有效的负荷控制手段和事故备用调出能力，同时科学的评价各控制区域对电网频率的贡献值。
华东电网于2001年起实施了以北美电力可靠性协会（NERC）提出的CPS联络线电量考核办法，以评估各控制区对电网频率质量的贡献，鼓励各控制区域积极参与电网频率调节，发挥互联电网的优势。对于电网扰动，按照NERC提出的DCS扰动控制标准进行电网扰动评测。对于区域电网外来电源故障，则引入动态区域控制偏差（动态ACE）的方法，引导共享控制区对外来电源缺失电量进行动态补偿，并进行事后扰动评价。
华东电网动态ACE实施的最终目的，是当华东电网大功率区外来电失去时，各省市电网能合理的分担备用义务，有依据的调集备用支援电网的频率恢复。备用共享组现阶段仅考虑华东电网三回直流输电线路，即龙政直流极I、极II；宜华直流极I、极II；葛南直流极I、极II。后期若有新的机组或区外来电加入备用共享组，可给予动态修正。
2.华东电网动态ACE的计算规则
2.1华东电网标准ACE计算公式
系统正常运行的t时刻，有：；；
按照目前的实施计划编制原则，为各省市的联络线口子功率实际值（单位：MW），为各省市的联络线口子功率计划值（单位：MW），K是控制区域设定的频率偏差系数（单位：MW/Hz），为系统实测频率值，为系统基准频率（50Hz）。ACE定义送出为正，受进为负
省市的联络线口子功率计划值由96点日调度计划插值得出。以省市96点受电计划为依据，将15分钟一个点的96点计划值：，按线性插值分成1440个点：（一分钟一个点）。
式中，K = 0，1，2，…..15；N = 0…..95；M=1…..1440；
为前日24：00计划值；为今日00：15计划值；为今日24：00计划值。为今日00：01计划值；为今日24：00计划值。
2.2华东电网动态ACE计算公式
华东电网动态ACE，直流输电故障导致功率损失，达到给定的阈值（即是）时，且频率变化率满足给定条件时，程序自动将损失功率按省市旋转备用承担比例分摊到省市，直接叠加到在ACE公式的中，有：
（1）备用共享组损失功率值：三回直流输电系统发生单（双）极故障损失的功率；
（2）动态ACE触发阈值：当备用共享组功率失去达到一定阈值时，程序自动将损失功率按省市旋转备用承担比例分摊到省市，直接叠加到ACE公式的上。根据网内直流输电单极最小额定输送容量，暂定为500MW。
3）上限值：直流输电系统发生多重故障时，不断叠加直至。定为华东电网旋转备用容量，即为日预计最高负荷的2%，根据华东电网日负荷预计值，每日下发，动态更新。
4）分摊比例：依据《华东电网与运行备用管理规定》，以及现行的旋转备用分配比例，每年下发，动态更新。
2.3华东电网动态ACE物理意义
假定直流发生故障时刻为：，直流输电故障损失功率为：，动态ACE实施过程如下图所示：
图1 动态ACE时间序列
（1）在故障后的期间，执行华东电网动态ACE，即采用的计算公式得出各省市区域控制偏差值。
（2）：事故发生时刻（）~实时计划修改完成点的时间长度。华东网调调度员应在时段内，完成时刻后实时计划的修改：。设定为扰动发生后1个计划点以上，即：；
（3）：事故发生时刻（）~新实时计划开始点的时间长度。设定为扰动发生后2个计划点以上，即：；
（4）从开始，在的15分钟期间，叠加的分量开始逐渐归零，斜率为；而实时计划也是从（）时刻起，逐渐向修改后的目标值靠拢。从全网的、总量来看，二者正好相互抵消。但是，由于是按旋转备用比例分摊省市，而是按直流分配比例分摊省市，所以二者分摊到省市后，不能完全抵消。
（5）当时，省市的接手体现直流的损失功率，区域控制偏差值恢复采用标准计算公式。
（6）若发生连锁故障，导致省市备用全部调出，也难以补足功率缺额时，则设有总的上限值，暂定为各省市按规定应预留的旋转备用容量，此后不再叠加。
3.动态ACE实施程序功能说明
华东电网动态ACE实施程序，主要是满足直流输电故障后，程序根据采集的模拟量和动作判据，自动触发计算省市的动态区域控制偏差。
3.1功能说明
（1）华东电网动态ACE实施系统输入模拟量包括：龙政直流极I、龙政直流极II、宜华直流极I、宜华直流极II、葛南直流极I、葛南直流极II的500kV逆变侧三相电流和三相电压以及系统频率。
（2）龙政直流极I、龙政直流极II双（单）极运行方式下，当发生龙政直流极I、龙政直流极II任一极闭锁，闭锁前该极直流输送功率（以政平变受进为潮流正方向）大于“动态ACE程序动作功率阈值”；且事故后5秒内，频率变化率满足给定阈值，则动态ACE程序动作，执行动态ACE。
（3）宜华直流极I、宜华直流极II双（单）极运行方式下，当发生宜华直流极I、宜华直流极II任一极闭锁，闭锁前该极直流输送功率（以华新变受进为潮流正方向）大于“动态ACE程序动作功率阈值”，且事故后5秒内，频率变化率满足给定阈值，则动态ACE程序动作，执行动态ACE。
（4）葛南直流极I、葛南直流极II双（单）极运行方式下，当发生葛南直流极I、葛南直流极II任一极闭锁，闭锁前该极直流输送功率（以南桥变受进为潮流正方向）大于“动态ACE程序动作功率阈值”且事故后5秒内，频率变化率满足给定阈值，则动态ACE程序动作，执行动态ACE。
3.2运行规定
（1）华东电网动态ACE实施程序投入运行前，华东网调应核对上海500kV直流的输送计划，华东网调应及时将动态ACE实施程序的调整情况省市。
（2）当三回直流单极输送均小于“动态ACE程序动作功率阈值”时，由于动态ACE实施程序实际已不具备动作能力，因此，此时华东网调宜将动态ACE实施程序退出运行，并通知省市。
（3）当动态ACE实施程序故障无法投入运行时，华东网调应尽快通知相关省市。
论文作者:刘玉欢
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/25
标签：电网论文; 动态论文; 功率论文; 频率论文; 阈值论文; 省市论文; 计划论文; 《防护工程》2018年第13期论文;