大規(guī)模電解鋁負(fù)荷接入對(duì)滇東南電網(wǎng)穩(wěn)定影響及解決措施

高杉雪，束洪春，陳義宣，李玲芳，高孟平

(1.昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院，昆明650093；2.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司規(guī)劃建設(shè)研究中心(改革發(fā)展研究中心)，昆明650200；3.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司，昆明650200)

0 引言

隨著云南省與各大鋁業(yè)集團(tuán)戰(zhàn)略合作協(xié)議的簽署，魏橋鋁、神火鋁、中鋁等大型鋁業(yè)公司旗下鋁產(chǎn)能生產(chǎn)基地將逐步轉(zhuǎn)移到云南省境內(nèi)，電解鋁負(fù)荷大規(guī)模且較為集中的接入云南電網(wǎng)部分地區(qū)。

電解鋁未大規(guī)模接入電網(wǎng)前，云南主網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題主要為異步聯(lián)網(wǎng)下直流閉鎖故障后功率嚴(yán)重不平衡導(dǎo)致的頻率穩(wěn)定問(wèn)題[1]，還有輸電距離遠(yuǎn)、部分?jǐn)嗝骐妷簶O限運(yùn)行方式下關(guān)鍵設(shè)備故障后的功角穩(wěn)定問(wèn)題[2]。滇東南電網(wǎng)由于網(wǎng)內(nèi)電源較少，斷面潮流較輕，電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題不突出。

電解鋁接入滇東南電網(wǎng)后，電網(wǎng)呈弱受端網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于電解鋁負(fù)荷有功/無(wú)功功率對(duì)電壓、頻率波動(dòng)的響應(yīng)不一致(即有功功率和無(wú)功功率變化正比于電壓/頻率的指數(shù)倍，但非同一指數(shù))，且頻率對(duì)其有功功率起反調(diào)作用，在其接入異步聯(lián)網(wǎng)的云南電網(wǎng)滇東南地區(qū)后，電網(wǎng)發(fā)生近區(qū)短路故障時(shí)，較常規(guī)負(fù)荷而言可能惡化電網(wǎng)穩(wěn)定情況?，F(xiàn)狀下國(guó)內(nèi)外對(duì)受端電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題均開(kāi)展了多項(xiàng)研究，并主要從提高受端電壓支撐方面給出多項(xiàng)控制措施保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

本文通過(guò)分析電解鋁負(fù)荷特性，建立能反映電解鋁負(fù)荷外特性的電解鋁負(fù)荷模型。并基于仿真計(jì)算軟件BPA，計(jì)算分析電解鋁負(fù)荷大規(guī)模且集中接入后滇東南電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題，最后結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況，研究解決問(wèn)題的管理手段及技術(shù)措施。

1 電解鋁整流/穩(wěn)流系統(tǒng)

電解鋁生產(chǎn)原理為：在950 ℃～970 ℃高溫下，將氧化鋁融解于冰晶石(3NaF·AlF3)，使其發(fā)生電解反應(yīng)后得到鋁。通常情況下，電解鋁需要的電解電流達(dá)數(shù)百千安，生產(chǎn)過(guò)程中需時(shí)刻保持電解電流恒定。

電解鋁負(fù)荷由整流型負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷兩部分構(gòu)成，其中整流型負(fù)荷占比較高達(dá)約96%，其負(fù)荷特性很大程度上體現(xiàn)了電解鋁的負(fù)荷特性，因此深入研究電解鋁整流系統(tǒng)，了解整流型負(fù)荷外特性十分必要。

1.1 電解鋁整流系統(tǒng)

常見(jiàn)的電解鋁整流系統(tǒng)分為二極管整流+飽和電抗器調(diào)節(jié)以及晶閘管可控整流兩種形式[4]。晶閘管可控整流對(duì)電流波動(dòng)變化的調(diào)控范圍更大，能更好地滿(mǎn)足電解鋁恒流生產(chǎn)工藝的需要，但受晶閘管控制策略不完善影響，現(xiàn)階段晶閘管可控整流在電解鋁生產(chǎn)中應(yīng)用較少。二級(jí)管整流+飽和電抗器整流系統(tǒng)雖然在穩(wěn)流系統(tǒng)性能上不如晶閘管可控整流，但由于其設(shè)備穩(wěn)定性、實(shí)踐性較好，在電解鋁整流系統(tǒng)中有較好應(yīng)用。由于落點(diǎn)云南的電解鋁多采用二級(jí)管整流+飽和電抗器形式，本文將主要對(duì)這種結(jié)構(gòu)的電解鋁負(fù)荷開(kāi)展研究及分析，其供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 電解鋁供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

如圖1所示供電系統(tǒng)多采用幾組并聯(lián)的移相變壓器與高壓側(cè)母線連接，每組移相變壓器二次側(cè)并聯(lián)接入兩組繞組接線為Y/Y、Y/△的變壓器，通過(guò)移相變壓器+并聯(lián)變壓器，對(duì)高壓母線電流、電壓相位進(jìn)行移相，以降低諧波次數(shù)。每臺(tái)變壓器二次回路側(cè)再順次串聯(lián)接入飽和電抗器和6脈動(dòng)整流橋，并將每個(gè)6脈動(dòng)整流的輸出端并聯(lián)接入同一直流回路，形成電解鋁整流系統(tǒng)[5]。

1.2 電解鋁穩(wěn)流系統(tǒng)

采用二極管+飽和電抗器整流系統(tǒng)的電解鋁負(fù)荷，生產(chǎn)過(guò)程中多采用有載調(diào)壓變粗調(diào)+飽和電抗器細(xì)調(diào)組成電解鋁穩(wěn)流系統(tǒng)，在穩(wěn)流系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)恒流控制[6]。電解鋁直流側(cè)負(fù)荷可等效看作電池效應(yīng)，用帶反電動(dòng)勢(shì)和負(fù)載的回路來(lái)等效替代直流側(cè)電路，如圖2所示。電解槽直流側(cè)電壓Ud(不考慮負(fù)載，下同)表達(dá)式推導(dǎo)見(jiàn)式(1)—(6)，由式(6)可知，電解鋁直流側(cè)電壓受交流側(cè)母線電壓和飽和電抗器壓降影響，即當(dāng)系統(tǒng)側(cè)交流母線電壓波動(dòng)時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器變比和飽和電抗器壓降來(lái)穩(wěn)定直流側(cè)電壓，進(jìn)而穩(wěn)定直流側(cè)電流，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流要求。

圖2 電解鋁負(fù)荷的等效電路圖

由圖2所示等效電路圖可知，整流橋交流側(cè)電壓Us與電解鋁高壓側(cè)母線電壓(即電網(wǎng)側(cè)母線電壓)間關(guān)系式見(jiàn)式(1)。

(1)

以圖3所示六脈沖整流電路圖中閥V5、V6導(dǎo)通狀態(tài)下，V5→V1換相過(guò)程為例分析。由整流電路原理可知，在二極管整流電路中，若不考慮負(fù)載，無(wú)相控的理想空載直流電壓平均值Ud為第一次換相前電壓平均值，數(shù)值上等于對(duì)第一次換相前交流側(cè)線電壓在導(dǎo)通范圍內(nèi)的積分求均值[7-8]。由于交流側(cè)電源三相電動(dòng)勢(shì)在數(shù)學(xué)上可表示為3個(gè)幅值相差120 °的正弦曲線(表達(dá)式如式(2)—(4)所示)，在閥V5、V6導(dǎo)通狀態(tài)下，忽略電源內(nèi)阻后，推導(dǎo)可得直流側(cè)電壓Ud表達(dá)式如式(5)所示。

圖3 六脈沖整流電路圖

(2)

(3)

(4)

(5)

將式(1)代入式(5)可得電解鋁直流側(cè)電壓Ud與交流側(cè)母線電壓UAH和飽和電抗器壓降VSR間關(guān)系，如式(6)所示。

(6)

2 仿真采用負(fù)荷模型

2.1 電解鋁負(fù)荷外特性及負(fù)荷模型

以往對(duì)常規(guī)電力負(fù)荷的建模多采用靜態(tài)負(fù)荷模型(恒阻抗、恒電流、恒功率)及電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型進(jìn)行單獨(dú)或組合建模，模型中電壓波動(dòng)對(duì)有功功率、無(wú)功功率的影響以指數(shù)形式給定且無(wú)法設(shè)置。而由于電解鋁有功功率、無(wú)功功率對(duì)電壓波動(dòng)的不同反饋，若仍采用與常規(guī)負(fù)荷一樣的模型建模，可能得到比實(shí)際情況更為保守(鋁負(fù)荷模型采用電動(dòng)機(jī)模型建模)或更為樂(lè)觀(鋁負(fù)荷模型采用恒功率模型建模)的仿真結(jié)果，影響仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此，需對(duì)電解鋁負(fù)荷單獨(dú)建模，以得到更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。

在計(jì)算電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題時(shí)，主要關(guān)注電解鋁負(fù)荷特性對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響，即電解鋁負(fù)荷的外特性。電解鋁負(fù)荷主要分為整流型負(fù)荷及動(dòng)力負(fù)荷兩部分，占比分別為96%及4%，下面將分別介紹兩部分負(fù)荷的建模。

整流型負(fù)荷可采用IEEE Task Force負(fù)荷建模工作組提出的靜態(tài)負(fù)荷模型[9]進(jìn)行建模，此負(fù)荷模型同時(shí)考慮了負(fù)荷模型隨頻率變化的特性影響，滿(mǎn)足本次計(jì)算要求，其具體模型如式(7)—(8)所示。

(7)

(8)

式中：Kpv為有功功率電壓因子，取1.8；Kqv為無(wú)功功率電壓因子，取2.2；Kpf為有功功率頻率因子，取-0.03；Kqf為無(wú)功功率頻率因子，取0.6。

動(dòng)力負(fù)荷部分采用經(jīng)典負(fù)荷模型(classic load model，簡(jiǎn)稱(chēng)CLM)[10]建模，即一定比例的電動(dòng)機(jī)加一定比例的零膨脹泊松模型(zero-inflated Poisson model, ZIP)模型，如圖4所示。

圖4 經(jīng)典負(fù)荷模型示意圖

由于電解鋁動(dòng)力負(fù)荷中靜態(tài)部分全部為電加熱設(shè)備，負(fù)荷特性呈恒阻抗，占比約為25%，故動(dòng)力負(fù)荷建模采用的CLM模型構(gòu)成為：75%電動(dòng)機(jī)+25%恒阻抗。

2.2 仿真采用電解鋁負(fù)荷模型

2.2.1 鋁負(fù)荷模型建模介紹

基于上述分析，結(jié)合仿真軟件BPA中負(fù)荷模型，本次仿真采用新靜態(tài)負(fù)荷模型LB/L+，以及單點(diǎn)感應(yīng)馬達(dá)模型ML表示電解鋁負(fù)荷模型。其中LB/L+卡用于對(duì)整流型負(fù)荷及恒阻抗負(fù)荷建模，ML卡用于對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷建模。程序讀取模型卡優(yōu)先級(jí)別從高→低為：L+卡/LB卡、ML卡，建模時(shí)先用LB卡表示1%恒阻抗負(fù)荷、用L+卡表示96%整流型負(fù)荷，再用ML卡表示3%電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，以此來(lái)建立整個(gè)電解鋁負(fù)荷模型。

LB/L+卡模型表達(dá)式如式(9)—(10)所示，模型中各類(lèi)型負(fù)荷比例之和為1，即P1+P2+P3+P5=1、Q1+Q2+Q3+Q5=1，結(jié)合程序中模型卡優(yōu)先級(jí)別考慮，先在LB/L+卡中建立98.97%的電壓指數(shù)相關(guān)的有功/無(wú)功負(fù)荷以及1.03%的恒定阻抗有功/無(wú)功負(fù)荷，然后再用ML卡建立3%的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，以此實(shí)現(xiàn)96%整流型負(fù)荷+3%電動(dòng)機(jī)負(fù)荷+1%恒阻抗負(fù)荷的電解鋁負(fù)荷模型。

LB/L+卡和ML卡模型及仿真采用參數(shù)如下：

LB/L+卡模型：

(1+Δf·LDP)

(9)

(1+Δf·LDQ)

(10)

式(9)—(10)中，

P1/Q1為恒定阻抗有功/無(wú)功負(fù)荷比例，其值取0.010 3；

P2/Q2為恒定電壓有功/無(wú)功負(fù)荷比例，其值取0；

P3/Q3為恒定功率有功/無(wú)功負(fù)荷比例，其值均取0；

P5/Q5為電壓指數(shù)相關(guān)的有功/無(wú)功負(fù)荷比例，取0.9897；

Np為有功電壓指數(shù)，取1.8；

LDP為頻率變化1%引起的有功變化百分?jǐn)?shù)，取-0.03;

Nq為無(wú)功電壓指數(shù)，取2.2；

LDQ為頻率變化1%引起的無(wú)功變化百分?jǐn)?shù)，取0.6。

仿真軟件中采用電動(dòng)機(jī)模型ML卡建立了如圖5所示的電動(dòng)機(jī)等值電路。因電解鋁負(fù)荷中電動(dòng)機(jī)負(fù)荷占比僅3%，對(duì)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果影響極小，本次采用程序缺省值對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷建模，具體參數(shù)見(jiàn)圖6。

圖5 電動(dòng)機(jī)等值電路

圖6 ML卡參數(shù)圖

2.2.2 鋁負(fù)荷模型驗(yàn)證

圖7—8為故障錄波裝置采集的電網(wǎng)側(cè)220 kV母線相電壓分別為132.075 kV(0.994 6 p.u.)、132.222 kV(0.995 7 p.u.)、時(shí)(Δf=0)對(duì)應(yīng)的電解鋁負(fù)荷有功功率及無(wú)功功率圖?？紤]頻率變化為0，忽略電動(dòng)機(jī)負(fù)荷影響后，將相關(guān)數(shù)值代入式(9)—(10)后，可得：

圖7 電解鋁P、Q負(fù)荷錄波圖(U=0.994 6 p.u.)

≈20.8 MW

(11)

≈23 Mvar

(12)

可見(jiàn)，計(jì)算值與圖8所示電壓變化后電解鋁有功/無(wú)功負(fù)荷P(20.794 MW)、Q(22.981 Mvar)值誤差較小。再考慮3%電動(dòng)機(jī)負(fù)荷隨電壓波動(dòng)呈現(xiàn)的波動(dòng)，誤差將進(jìn)一步減小，仿真采用電解鋁負(fù)荷模型能較準(zhǔn)確反映鋁負(fù)荷隨電壓波動(dòng)呈現(xiàn)的外特性。

圖8 電解鋁P、Q負(fù)荷錄波圖(U=0.995 7 p.u.)

圖9—10為故障錄波裝置采集的電網(wǎng)側(cè)頻率分別為50.03 Hz、50.018 Hz時(shí)(ΔU=0)對(duì)應(yīng)的電解鋁負(fù)荷有功功率及無(wú)功功率圖?？紤]電壓變化為0，忽略電動(dòng)機(jī)負(fù)荷影響后，將相關(guān)數(shù)值代入式(9)—(10)后，可得：

圖9 錄波裝置電解鋁負(fù)荷P、Q圖(f=50.03 Hz)

P=P0(1-0.03Δf)≈20.5 MW

(13)

Q=Q0(1+0.6Δf)≈25.6 Mvar

(4)

可見(jiàn)，計(jì)算值與圖10所示電壓變化后電解鋁有功/無(wú)功負(fù)荷P(20.51 MW)、Q(25.77 Mvar)值誤差較小。再考慮3%電動(dòng)機(jī)負(fù)荷隨頻率波動(dòng)呈現(xiàn)的波動(dòng)，誤差將進(jìn)一步減小，仿真采用電解鋁負(fù)荷模型能較準(zhǔn)確反映鋁負(fù)荷隨頻率波動(dòng)呈現(xiàn)的外特性。

圖10 錄波裝置電解鋁負(fù)荷P、Q圖(f=50.018 Hz)

2.3 其他負(fù)荷模型

為提高計(jì)算結(jié)果對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用的參考價(jià)值，網(wǎng)內(nèi)其他負(fù)荷模型采用50%電動(dòng)機(jī)+50%恒阻抗負(fù)荷模型。此負(fù)荷模型根據(jù)云南電網(wǎng)實(shí)際負(fù)荷構(gòu)成進(jìn)行近似建模，已在工程中實(shí)際應(yīng)用，具有較好的參考價(jià)值。

其中，電動(dòng)機(jī)和恒阻抗模型及其模型參數(shù)可參照2.2節(jié)類(lèi)比得到，此處不再贅述。

3 仿真采用電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)狀為提高供電可靠性，滇東南電網(wǎng)500 kV—220 kV電磁環(huán)網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，110 kV及以下電壓等級(jí)層面斷環(huán)運(yùn)行。網(wǎng)內(nèi)電站約150座，其中220 kV及110 kV電壓等級(jí)并網(wǎng)電站10座，其余均由35 kV及以下電壓等級(jí)并網(wǎng)。新增電解鋁負(fù)荷集中接入網(wǎng)架末端的兩座500 kV變電站，負(fù)荷約占整個(gè)滇東南負(fù)荷的70%～90%。由于網(wǎng)內(nèi)電源結(jié)構(gòu)以小水電為主，電力電量供需平衡受來(lái)水影響較大。電解鋁投產(chǎn)后，滇東南電網(wǎng)內(nèi)部電源豐、枯期出力約為整個(gè)滇東南負(fù)荷的4%、22%，正常運(yùn)行中需主網(wǎng)注入大量潮流，造成相關(guān)斷面輸送壓力大，電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題凸顯。

本次仿真在現(xiàn)有網(wǎng)架基礎(chǔ)上，對(duì)新增電解鋁用戶(hù)站、電源及相關(guān)輸變電新增、改建工程進(jìn)行數(shù)據(jù)搭建，其中電源出力及負(fù)荷分布與實(shí)際情況相符，滇東南電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖11。

圖11 滇東南地區(qū)電解鋁接入電網(wǎng)簡(jiǎn)圖

4 電解鋁負(fù)荷大規(guī)模接入對(duì)滇東南電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題影響

4.1 滇東南電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題現(xiàn)狀

滇東南電網(wǎng)大體呈負(fù)荷型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在電解鋁負(fù)荷大規(guī)模接入前，負(fù)荷型的滇東南電網(wǎng)片區(qū)負(fù)荷較輕，且大多由地區(qū)小電就地平衡，斷面潮流較輕，功角穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等穩(wěn)定問(wèn)題均不突出。

4.2 電解鋁負(fù)荷大規(guī)模接入后滇東南電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題

電解鋁負(fù)荷大規(guī)模接入滇東南電網(wǎng)后，滇東南區(qū)域負(fù)荷大幅增加，正常運(yùn)行中需主網(wǎng)輸送大量有功功率，可能造成滇東南相關(guān)斷面壓極限運(yùn)行。

相關(guān)設(shè)備N(xiāo)-1故障后電網(wǎng)無(wú)穩(wěn)定問(wèn)題。以500 kV B-A線路N-1故障為例，對(duì)比故障后電解鋁采用原負(fù)荷模型與本文提出的新負(fù)荷模型的電壓響應(yīng)曲線，并將其與實(shí)際PMU曲線對(duì)比如圖12—14所示。

由圖12—14對(duì)比可知，B-A線路N-1故障后，電解鋁采用原負(fù)荷模型和新負(fù)荷模型的最大電壓跌落分別為0.010 06 p.u.和0.010 21 p.u.(初始電壓為1.012 5 p.u.)，PMU實(shí)際錄波曲線顯示的最大電壓跌落為0.021 p.u.(初始電壓為1.01 p.u.)，即本文提出的負(fù)荷模型更接近實(shí)際情況。

圖12 B-A線路N-1后B變高壓母線電壓響應(yīng)曲線圖(原負(fù)荷模型)

采用本文提出的鋁負(fù)荷模型開(kāi)展仿真分析，發(fā)現(xiàn)在同一變電站雙主變、同塔線路或同一輸電走廊線路等關(guān)鍵設(shè)備發(fā)生近區(qū)短路故障后，除與故障設(shè)備同斷面的其他設(shè)備存在熱穩(wěn)定問(wèn)題外，滇東南電網(wǎng)還存在電壓穩(wěn)定問(wèn)題，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[11-13]，電壓穩(wěn)定問(wèn)題詳見(jiàn)表1(表中涉及站名見(jiàn)圖11)。

圖13 B-A線路N-1后B變高壓母線電壓響應(yīng)曲線圖(新負(fù)荷模型)

圖14 B-A線路N-1后B變高壓母線電壓曲線圖(PMU)

表1 近區(qū)短路故障后滇東南電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題

電解鋁負(fù)荷大規(guī)模接入滇東南電網(wǎng)后，電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題突出。完整網(wǎng)架下500 kV B-A雙回線路、B變電站雙主變、A變電站雙主變、E變電站雙主變等關(guān)鍵設(shè)備發(fā)生短路故障后均出現(xiàn)熱穩(wěn)問(wèn)題，且由于電解鋁①、②供電電源500 kV A變電站的接入網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較為薄弱，在500 kV B-A雙回線路短路故障后與主網(wǎng)聯(lián)系進(jìn)一步減弱，出現(xiàn)電壓穩(wěn)定問(wèn)題。此外，若在相關(guān)斷面任一設(shè)備檢修方式下發(fā)生短路故障，上述熱穩(wěn)定及電壓穩(wěn)定問(wèn)題將進(jìn)一步惡化，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行及正常檢修。

以完整網(wǎng)架下500 kV B-A雙回線故障斷開(kāi)為例，故障后500 kV A變、電解鋁①、②高壓側(cè)母線電壓曲線如圖15所示。

圖15 B-A雙回故障后相關(guān)母線電壓曲線圖

如圖15可知，完整網(wǎng)架下500 kV B-A雙回線故障斷開(kāi)后，若不采取控制措施，500 kV A變、電解鋁①、②出現(xiàn)電壓失穩(wěn)(電壓穩(wěn)定計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)采用《南方電網(wǎng)安全穩(wěn)定計(jì)算分析導(dǎo)則(Q/CSG 11004—2009)》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，下同)。

5 措施

根根據(jù)上述穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果，結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際情況，研究并采取相關(guān)穩(wěn)控措施解決可能存在的穩(wěn)定問(wèn)題，具體如下。

針對(duì)電網(wǎng)小概率故障后的穩(wěn)定問(wèn)題，制定保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的切機(jī)、切負(fù)荷等電網(wǎng)第二道防線控制措施[14]。本文針對(duì)表1所示電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題，應(yīng)用BPA軟件計(jì)算分析后，得出相關(guān)故障下保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的穩(wěn)控措施，詳見(jiàn)表2。

以完整網(wǎng)架下500 kV B-A雙回線故障斷開(kāi)為例，故障后采取表2中相關(guān)措施后，500 kV A變、電解鋁①、②高壓側(cè)母線電壓曲線如圖16所示。由圖16可見(jiàn)，采取相關(guān)措施后電網(wǎng)恢復(fù)穩(wěn)定。

表2 穩(wěn)控措施表

圖16 B-A雙回故障采取措施后相關(guān)母線電壓曲線圖

6 結(jié)語(yǔ)

電解鋁負(fù)荷大規(guī)模接入滇東南電網(wǎng)后，導(dǎo)致相關(guān)斷面潮流加重，設(shè)備發(fā)生短路故障后電網(wǎng)失穩(wěn)概率增加。若出現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備檢修方式下的近區(qū)短路故障，電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題將進(jìn)一步惡化，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)極大的不利影響。基于此，本文對(duì)滇東南電網(wǎng)負(fù)荷占比最大且對(duì)電壓、頻率波動(dòng)響應(yīng)不同于以往常規(guī)負(fù)荷的電解鋁負(fù)荷單獨(dú)建模，使其能更加準(zhǔn)確反應(yīng)電解鋁負(fù)荷在電壓波動(dòng)下的有功、無(wú)功功率變化，并創(chuàng)新性使用含電解鋁負(fù)荷獨(dú)立建模的仿真數(shù)據(jù)開(kāi)展電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算，以得到更為接近實(shí)際情況的電壓穩(wěn)定及熱穩(wěn)定問(wèn)題。并針對(duì)可能存在的穩(wěn)定問(wèn)題，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際，研究制定相關(guān)穩(wěn)控措施，降低故障后電網(wǎng)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，保障用戶(hù)的持續(xù)可靠用電。