半波長輸電線路并網特性仿真研究

閔曉晴， 馮琳， 李國杰， 孫誼媊， 于永軍， 劉宗燁

(1．上海交通大學 電力傳輸與功率變換控制教育部重點實驗室，上海 200240；2．國網新疆電力公司電力科學研究院，新疆 烏魯木齊 830011；3．全球能源互聯網研究院 先進輸電技術國家重點實驗室，北京 102211)

0 引 言

半波長交流輸電(Half-wavelength AC Transmission，HWACT)是指輸電的電氣距離接近一個工頻半波，即3 000 km(50 Hz)或2 500 km(60 Hz)的超遠距離的三相交流輸電[1]。與普通線路相比，半波長線路兩端電壓始終保持大小相等、相位相反，無需安裝無功補償設備，輸送能力更強，因此受到廣泛關注[2]，但目前對半波長并網方面的研究還處于空白。因半波長線路為超長距離輸電線路，需考慮沿線電壓電流分布特性，所以其并網特性及約束條件可能與常規線路有差異，需要進行仿真和理論驗證。本文分析了半波長并網特性與其他類型線路的差異性，搭建了半波長線路并網仿真模型，仿真了存在電壓幅值差和相角差對半波長線路、短線路、中長距離線路及調諧線路的并網影響。為后續實現半波長輸電系統的并網動態調節和高精度同期并網的柔性并網策略和控制提供研究基礎。

1 同期并網及半波長并網沖擊電流分析

圖1 系統同期并網示意圖

若并網點兩側只存在電壓差，不存在頻差和相位差，即Ug≠Us,ωg=ωs,δ=0，合閘時，沖擊電流為：

(1)

若并網點兩側只存在相角差，不存在頻差和電壓差，即δ≠0,Ug=Us,ωg=ωs，沖擊電流為：

(2)

若并網點兩側只存在頻率差，此時沖擊電流為時變的交變電流，可以捕捉合適的時機使沖擊電流為零。……