扁平化安全穩定控制系統薄弱環節辨識

李生虎， 周慧敏， 顏云松， 韓偉， 任建鋒， 宋闖

(1. 合肥工業大學電氣與自動化工程學院，安徽 合肥 230009；2. 南瑞集團(國網電力科學研究院)有限公司，江蘇 南京 211106；3. 國網河南省電力公司電力科學研究院，河南 鄭州 450052)

0 引言

安全穩定控制系統(security and stability control system,SSCS)由通信通道和控制站點組成，主要用于維護電網頻率和功角穩定[1—4]。通信通道一般采用光纖通信，長度可達幾十、幾百甚至上千公里；控制站點包括多層站點，其中底層站點連接不同類型的控制資源，如水電[5]、抽蓄、可切負荷[6]、儲能、高壓直流換流站等[7]，通過切泵、減載、直流調制等維持電網有功平衡。

SSCS可基于動態數據參數，也可由嚴重事件直接驅動。低頻減載屬于前者，啟動須等待幾個搖擺周期，時間長達數秒。在此過程中可能發生機組停運和大面積停電，惡化電網暫態過程。因此，在電網發生重大事件(如特高壓直流受端單極或雙極閉鎖)時，可立即啟動SCCS，快速增加有功出力或減少有功缺額，加快頻率恢復過程。

我國能源基地和負荷中心不重疊，有必要采取大容量、遠距離交/直流輸電[8—10]，例如西南到華東、青海到華中、西北到華中直流工程等。這些跨區線路實現分區電網互聯，便于共享穩定控制資源，但是需要增加對各分區SSCS的控制層，增加了SSCS結構復雜程度，降低了SSCS通信網絡可靠性。

SSCS一般采用樹狀結構[11—12]，一個上層站點控制一個或多個下層站點。其優點是層級清晰，同級站點間相互獨立，易于設計和實現控制策略。但若站點或其上游通道故障，下游所有站點和通道將失效。……