蔣 哲，王安東，田 浩，李 山，房 俏，王孟夏

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250003；2.山東大學(xué)電氣工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250061）

0 引言

我國(guó)能源資源分布極不平衡，初步形成了以超/特高壓交直流長(zhǎng)距離輸電為主的西電東送格局，在東部負(fù)荷中心建成了若干個(gè)交直流多落點(diǎn)大型受端電網(wǎng)［1-2］。隨著大容量特高壓直流逐步投運(yùn)，交直流交互影響加劇，存在交流故障引發(fā)多回直流同時(shí)閉鎖，繼而導(dǎo)致全網(wǎng)電壓崩潰的風(fēng)險(xiǎn)［3-7］，多直流受端電網(wǎng)電壓安全問(wèn)題已嚴(yán)重威脅到特高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

調(diào)相機(jī)由于其多時(shí)間尺度無(wú)功支撐能力以及過(guò)載能力強(qiáng)，在抑制直流連續(xù)換相失敗、提高直流受端電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性等方面發(fā)揮著重要作用［8-10］。文獻(xiàn)［11］從提高直流多饋入短路比、抑制多回直流同時(shí)換相失敗、提升系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性等角度研究了調(diào)相機(jī)的應(yīng)用效果。文獻(xiàn)［12］以華東電網(wǎng)為例，通過(guò)對(duì)比調(diào)相機(jī)加裝前后的短路電流水平以及直流換相失敗范圍，評(píng)估了調(diào)相機(jī)對(duì)受端電網(wǎng)的影響。文獻(xiàn)［13］以沂南換流站調(diào)相機(jī)實(shí)際應(yīng)用為例，分析了調(diào)相機(jī)在穩(wěn)定山東電網(wǎng)電壓水平、降低昭沂直流換相失敗概率方面的效果。文獻(xiàn)［14］提出一種基于同步調(diào)相機(jī)動(dòng)態(tài)無(wú)功電壓特性的多饋入直流同時(shí)換相失敗風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。然而，投資高、運(yùn)維成本高以及征地困難等因素在一定程度上限制了調(diào)相機(jī)的廣泛應(yīng)用。

二氧化碳排放力爭(zhēng)2030 年前達(dá)峰、2060 年前實(shí)現(xiàn)中和這一“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)提出后［15］，國(guó)家電網(wǎng)有限公司發(fā)布了雙碳行動(dòng)方案［16］，明確提出公司的首要任務(wù)是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。隨著新能源裝機(jī)占比的不斷提高，大批火電機(jī)組將面臨逐步退役問(wèn)題［17］。作為電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功的主要來(lái)源，火電機(jī)組裝機(jī)容量的大幅下降將進(jìn)一步增大電網(wǎng)電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。如何充分利用退役火電廠的機(jī)組設(shè)備以及廠址，成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)必須面對(duì)的問(wèn)題之一。將退役發(fā)電機(jī)組改造為調(diào)相機(jī)運(yùn)行是一種較好的解決方案，目前相關(guān)研究較少。文獻(xiàn)［18］和文獻(xiàn)［19］分別針對(duì)水輪發(fā)電機(jī)和汽輪發(fā)電機(jī)，介紹了機(jī)組改調(diào)相運(yùn)行的相關(guān)實(shí)踐過(guò)程，可為類(lèi)似改造工程提供借鑒。文獻(xiàn)［20］提出了一種將退役同步發(fā)電機(jī)改為自并勵(lì)同步調(diào)相機(jī)的方法。上述文獻(xiàn)僅從機(jī)組本身改造的角度開(kāi)展研究實(shí)踐工作，并未考慮機(jī)組改造后的接入系統(tǒng)方式以及對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。

針對(duì)“雙碳”目標(biāo)下大批火電機(jī)組面臨的退役問(wèn)題，提出了一種有效利用退役火電機(jī)組及其廠址的方法。通過(guò)分析山東電網(wǎng)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)以及調(diào)相機(jī)無(wú)功電壓特性，提出將退役火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)運(yùn)行以滿(mǎn)足新型電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定需求的思路。從發(fā)電機(jī)本體、啟動(dòng)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)3 個(gè)方面提出改造技術(shù)路線，并以山東電網(wǎng)為例驗(yàn)證所提方法的有效性。

1 山東電網(wǎng)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)分析

山東—河北特高壓環(huán)網(wǎng)工程投產(chǎn)后，特高壓骨干網(wǎng)架逐步成為主要電力輸送通道，網(wǎng)內(nèi)形成“三直五交”八大受電通道，潮流呈現(xiàn)出多點(diǎn)互濟(jì)，全網(wǎng)平衡的特性。

風(fēng)電、光伏等新能源繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，光伏裝機(jī)容量居全國(guó)第一，風(fēng)電裝機(jī)容量居全國(guó)第五，新能源已成為山東電網(wǎng)的第二大電源，在清潔低碳、安全高效的能源體系建設(shè)方向的指引下，新能源還將保持高速增長(zhǎng)，在電源結(jié)構(gòu)中的比重將進(jìn)一步上升。新能源機(jī)組因其固有的波動(dòng)性、對(duì)頻率和電壓的敏感性、故障低電壓穿越的有功無(wú)功特性，已成為影響電網(wǎng)安全水平的重要因素。

因機(jī)組置換效應(yīng)，山東電網(wǎng)內(nèi)部火電機(jī)組開(kāi)機(jī)減少，電網(wǎng)短路容量小，電壓支撐力量薄弱。經(jīng)仿真計(jì)算，在山東電網(wǎng)內(nèi)開(kāi)機(jī)容量低于電壓穩(wěn)定邊界時(shí)，1 000 kV 河泉雙線三相永久性故障N-2 或泉樂(lè)雙線三相永久性故障N-2時(shí)會(huì)導(dǎo)致山東電網(wǎng)電壓崩潰，如圖1 所示。其根本原因是電網(wǎng)電壓支撐力量薄弱，無(wú)法承受大故障導(dǎo)致的低電壓，進(jìn)而導(dǎo)致銀東、魯固、昭沂直流發(fā)生連續(xù)換相失敗后閉鎖，并最終導(dǎo)致山東電網(wǎng)電壓崩潰。

圖1 山東電網(wǎng)電壓崩潰仿真曲線

電網(wǎng)故障后全網(wǎng)電壓崩潰過(guò)程如圖2 所示。電網(wǎng)故障瞬間全網(wǎng)電壓下降，對(duì)全網(wǎng)帶來(lái)的影響主要有以下4個(gè)方面。

1）電動(dòng)機(jī)負(fù)荷無(wú)功消耗增加。

電力系統(tǒng)負(fù)荷中含有大量異步電動(dòng)機(jī)，而其負(fù)荷大小會(huì)隨著端電壓的變化而變化。一方面，電網(wǎng)電壓降低會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的無(wú)功損耗增加；另一方面低電壓可能導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)并吸收大量的無(wú)功功率。因此，電網(wǎng)電壓降低將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的整體無(wú)功消耗增加。

2）無(wú)功補(bǔ)償裝置出力降低。

并聯(lián)電容器發(fā)出的無(wú)功功率與電壓的平方成正比，電網(wǎng)電壓下降將引發(fā)全網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的出力大幅降低，導(dǎo)致電網(wǎng)的無(wú)功缺額增大，電壓跌落程度越大，無(wú)功不平衡量越大。

3）直流換相失敗。

直流系統(tǒng)正常運(yùn)行需要交流側(cè)提供正常的換相電壓，交流系統(tǒng)電壓異?？赡軐?dǎo)致直流發(fā)生換相失敗。直流系統(tǒng)發(fā)生換相失敗，對(duì)電網(wǎng)的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

無(wú)功方面。直流換相失敗恢復(fù)過(guò)程中，需要消耗一定量的無(wú)功功率，而此時(shí)電網(wǎng)電壓尚未恢復(fù)，濾波器的無(wú)功出力不足以滿(mǎn)足直流系統(tǒng)的無(wú)功消耗，導(dǎo)致直流系統(tǒng)從交流系統(tǒng)吸收大量無(wú)功功率，這將加劇全網(wǎng)的無(wú)功不平衡情況。

有功方面。直流換相失敗期間，其輸送的有功功率將大幅降低，導(dǎo)致山東電網(wǎng)內(nèi)有功缺額增大。

4）新能源低電壓穿越。

截至2021年10月，山東新能源裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)突破46 000 MW。全網(wǎng)電壓降低可能引發(fā)全網(wǎng)大量新能源機(jī)組進(jìn)入低電壓穿越甚至脫網(wǎng)，導(dǎo)致新能源有功出力大幅降低。尤其是在故障前新能源出力水平較高時(shí)，新能源大量進(jìn)入低穿將導(dǎo)致山東電網(wǎng)出現(xiàn)較大的有功缺額。

此過(guò)程與直流換相失敗引起的有功缺額疊加，導(dǎo)致全網(wǎng)潮流的大范圍轉(zhuǎn)移，無(wú)功損耗增加，大量有功缺額需要從外部電網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸送至山東電網(wǎng)，進(jìn)一步導(dǎo)致了山東電網(wǎng)的電壓降低，并最終導(dǎo)致全網(wǎng)的電壓崩潰。

從上述分析可見(jiàn)，電壓崩潰的發(fā)生，主要是由于網(wǎng)內(nèi)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力不足導(dǎo)致的?；痣姷瘸Ｒ?guī)機(jī)組是電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐的主要來(lái)源，近年來(lái)隨著“外電入魯”與新能源裝機(jī)持續(xù)增長(zhǎng)，山東電網(wǎng)內(nèi)常規(guī)機(jī)組的開(kāi)機(jī)容量逐年減少。電壓失穩(wěn)問(wèn)題已經(jīng)成為制約山東電網(wǎng)交直流受電能力的主要因素。

2 同步調(diào)相機(jī)無(wú)功電壓特性分析

為提升山東電網(wǎng)受電能力，需要增加山東電網(wǎng)無(wú)功支撐能力，提高電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性。無(wú)功補(bǔ)償裝置按能源供給分類(lèi)可以分為有源和無(wú)源兩類(lèi)。無(wú)源無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備僅可以發(fā)出無(wú)功功率，不能吸收無(wú)功功率，主要設(shè)備為系統(tǒng)母線上并聯(lián)或者在線路中串聯(lián)的電容、電抗器；有源補(bǔ)償設(shè)備不僅能夠發(fā)出無(wú)功功率，還可以吸收無(wú)功功率，具備無(wú)功功率的雙向調(diào)節(jié)特性。主要設(shè)備有同步調(diào)相機(jī)、靜止同步補(bǔ)償器（Static Synchronous Compensator，STATCOM）和靜止無(wú)功補(bǔ)償器（Static Var Compensator，SVC）。

早期的同步調(diào)相機(jī)相應(yīng)速度慢、噪音大、損耗大，在我國(guó)電網(wǎng)中使用較少。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)研制的新型同步調(diào)相機(jī)較傳統(tǒng)調(diào)相機(jī)的性能有了大幅度提高。目前中國(guó)新設(shè)計(jì)的調(diào)相機(jī)組單機(jī)容量達(dá)到300 Mvar，進(jìn)相運(yùn)行能力可以達(dá)到200 Mvar，次暫態(tài)電抗由15%以上降低到10%左右，瞬時(shí)無(wú)功功率輸出能力提升50%以上。轉(zhuǎn)子具備15 s的2.5倍強(qiáng)勵(lì)磁要求，同時(shí)為了達(dá)到強(qiáng)勵(lì)磁速度要求，在強(qiáng)勵(lì)磁開(kāi)始的前5 s 內(nèi)，強(qiáng)勵(lì)磁達(dá)到3.5 倍。對(duì)于交流故障后電壓恢復(fù)及抑制直流換相失敗問(wèn)題，新型同步調(diào)相機(jī)控制效果明顯優(yōu)于同容量STATCOM和SVC。

當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)電壓跌落時(shí)，調(diào)相機(jī)會(huì)產(chǎn)生較大的勵(lì)磁電流，以保證定子磁鏈不變，并快速釋放大量無(wú)功功率，即調(diào)相機(jī)的自發(fā)無(wú)功響應(yīng)特性。由于調(diào)相機(jī)電網(wǎng)之間為電磁連接，自發(fā)無(wú)功功率響應(yīng)時(shí)間極短，通常會(huì)在幾到幾十毫秒內(nèi)發(fā)出超過(guò)其額定值的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)大量無(wú)功功率的快速釋放，從而有效抑制故障后電網(wǎng)電壓跌落的幅度和速度。然而，作為無(wú)源信號(hào)的自發(fā)無(wú)功功率響應(yīng)必然有一個(gè)衰減過(guò)程，調(diào)相機(jī)的無(wú)功功率輸出在約100 ms 時(shí)達(dá)到最低值，之后勵(lì)磁控制器的強(qiáng)勵(lì)磁效應(yīng)開(kāi)始顯現(xiàn)。

正常運(yùn)行時(shí)調(diào)相機(jī)的無(wú)功輸出功率為

式中：Ud和Uq分別為d軸電壓和q軸電壓；id和iq分別為d軸電流和q軸電流。正常運(yùn)行時(shí)，調(diào)相機(jī)消耗的有功功率僅為自身?yè)p耗，因此Ud約等于0，Uq約等于機(jī)端電壓U。

故障時(shí)同步調(diào)相機(jī)無(wú)功變化量為

式中：ΔU為機(jī)端電壓增量；Δid為d軸電流增量，與調(diào)相機(jī)參數(shù)有關(guān)；U0為故障前機(jī)端電壓；id0為d軸電流初始值，取決于調(diào)相機(jī)初始運(yùn)行狀態(tài)。因此，故障后調(diào)相機(jī)無(wú)功功率與電網(wǎng)電壓跌落程度密切相關(guān)。

3 火電機(jī)組改造技術(shù)可行性分析

調(diào)相機(jī)與汽輪發(fā)電機(jī)均屬于隱極同步電機(jī)，但調(diào)相機(jī)屬于電動(dòng)機(jī)，只承載無(wú)功負(fù)荷，不承載有功負(fù)荷（機(jī)械負(fù)載），對(duì)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的要求較低，汽輪發(fā)電機(jī)改為調(diào)相機(jī)運(yùn)行技術(shù)上是可行的，但需要做相應(yīng)的改造。

1）發(fā)電機(jī)本體。

當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)有限公司所轄電力系統(tǒng)所用調(diào)相機(jī)是為滿(mǎn)足電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定需求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，與常規(guī)汽輪發(fā)電機(jī)最大不同之處在于其暫態(tài)電氣參數(shù)和定轉(zhuǎn)子電流過(guò)載能力要求較高?，F(xiàn)有的300 Mvar 調(diào)相機(jī)總體來(lái)說(shuō)與400 MW 汽輪發(fā)電機(jī)相當(dāng)，部分部件尺寸與600 MW 機(jī)組相近。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)改為調(diào)相機(jī)時(shí)，須降低容量使用，如300 MW 發(fā)電機(jī)可改為240 Mvar 調(diào)相機(jī)（按短路時(shí)過(guò)載能力折算），改造后穩(wěn)態(tài)性能相近，暫態(tài)性能稍差。

為提高暫態(tài)響應(yīng)速度，調(diào)相機(jī)出口升壓變壓器的短路阻抗（標(biāo)幺值低于12%）比發(fā)電機(jī)出口升壓變壓器的短路阻抗小（標(biāo)幺值約為14%），當(dāng)發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)改為調(diào)相機(jī)降容使用時(shí)，如就地改造可不更換升壓變，發(fā)電機(jī)本體及中性點(diǎn)、勵(lì)磁系統(tǒng)等也可基本維持現(xiàn)狀。

2）啟動(dòng)系統(tǒng)。

調(diào)相機(jī)是同步電動(dòng)機(jī)，不具備自啟動(dòng)能力［21］，須增添啟動(dòng)設(shè)備將其拖動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速并網(wǎng)，啟動(dòng)設(shè)備可采用汽輪機(jī)、靜止變頻器、同軸電機(jī)3 種。同軸電機(jī)啟動(dòng)無(wú)論從可靠性和效率上都劣于變頻啟動(dòng)，該啟動(dòng)方式已趨于淘汰；使用汽輪機(jī)啟動(dòng)，可不增加設(shè)備，但啟動(dòng)時(shí)鍋爐需投入運(yùn)行，啟動(dòng)后汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期被拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，可靠性及效率得不到保障。因此，改造時(shí)宜拆除汽輪機(jī)，使用靜止變頻器進(jìn)行啟動(dòng)。同時(shí)，為滿(mǎn)足運(yùn)維及啟動(dòng)需要，發(fā)電機(jī)還須加裝盤(pán)車(chē)裝置。

3）輔助系統(tǒng)。

油、循環(huán)水、除鹽水（如有）、廠用電等系統(tǒng)因用油、水、電量大幅減少（循環(huán)水量約為原流量的1/10），系統(tǒng)須進(jìn)行簡(jiǎn)化，做較大幅度改造；改為調(diào)相機(jī)后，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行，分散控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）、繼電保護(hù)均須做適應(yīng)性改造。

4 仿真分析

采用2021 年全國(guó)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，山東電網(wǎng)網(wǎng)供負(fù)荷53 000 MW，新能源出力20 000 MW，交直流受電14 000 MW。山東電網(wǎng)交直流受電斷面示意如圖3 所示。其中，交流受電斷面包括：6 回1 000 kV 線路（A—B 雙回、A—E 雙回、F—B 雙回）和4回500 kV 線路（1—2 雙回、3—4 雙回）；直流受電通道包括：從同步電網(wǎng)2 饋入的1 回直流通道和從同步電網(wǎng)3 饋入的2回直流通道。

圖3 山東電網(wǎng)交直流受電斷面

以將十里泉電廠5 號(hào)機(jī)組改為調(diào)相機(jī)運(yùn)行為例，基于中國(guó)電科院PSASP 仿真軟件開(kāi)展仿真分析。十里泉電廠5 號(hào)機(jī)組額定裝機(jī)容量為140 MW，改造前通過(guò)220 kV 系統(tǒng)并入山東電網(wǎng)。為分析火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)運(yùn)行后對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響，分別考慮對(duì)山東電網(wǎng)受電能力的影響以及對(duì)新能源場(chǎng)站低穿特性的影響。

4.1 對(duì)電網(wǎng)受電能力的影響

當(dāng)前制約山東電網(wǎng)受電能力的主要因素為主網(wǎng)架層面無(wú)功支撐能力不足，存在網(wǎng)內(nèi)常規(guī)機(jī)組開(kāi)機(jī)容量低于穩(wěn)定臨界值時(shí)，1 000 kV 河泉雙線（圖3 中紅色線路）發(fā)生N-2故障后山東電網(wǎng)電壓崩潰問(wèn)題。

為最大限度發(fā)揮調(diào)相機(jī)的電壓調(diào)節(jié)能力，將十里泉電廠5 號(hào)機(jī)組就地升壓至500 kV，新建一回500 kV 線路至1 000 kV 微山湖站的500 kV 側(cè)，線路長(zhǎng)度按照機(jī)組至微山湖站的直線距離考慮，約為35 km。

圖4 為1 000 kV 河泉雙線發(fā)生三相永久性N-2故障后調(diào)相機(jī)的無(wú)功出力變化情況。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)，調(diào)相機(jī)在電網(wǎng)故障瞬間通過(guò)自發(fā)無(wú)功響應(yīng)特性發(fā)出250 Mvar的無(wú)功功率，約為額定容量的2 倍。之后，隨著強(qiáng)勵(lì)磁作用顯現(xiàn)，調(diào)相機(jī)最大無(wú)功出力達(dá)到370 Mvar，約為其額定容量的2.6 倍，為故障后系統(tǒng)恢復(fù)提供了有效的電壓支撐。

圖4 故障后調(diào)相機(jī)無(wú)功出力

圖5 和圖6 分別為河泉雙線N-2 故障后，有調(diào)相機(jī)和無(wú)調(diào)相機(jī)時(shí)微山湖站母線電壓波動(dòng)情況?？梢钥闯?，無(wú)調(diào)相機(jī)接入時(shí)，微山湖站母線電壓未能恢復(fù)至正常范圍，發(fā)生了電壓崩潰；接入調(diào)相機(jī)后，母線電壓能夠快速恢復(fù)，有效避免電壓崩潰。經(jīng)校核，調(diào)相機(jī)接入微山湖站后，以1 000 kV 河泉雙線N-2 故障后山東電網(wǎng)電壓崩潰為制約條件，山東電網(wǎng)交直流受電能力提高了250 MW。

圖5 故障后微山湖站500 kV母線電壓對(duì)比

圖6 故障后微山湖站1 000 kV母線電壓對(duì)比

4.2 對(duì)新能源場(chǎng)站低穿特性的影響

電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障后可能導(dǎo)致新能源進(jìn)入低電壓穿越，甚至脫網(wǎng)。在新能源并網(wǎng)點(diǎn)增加調(diào)相機(jī)，有助于提高并網(wǎng)點(diǎn)的電壓控制能力，改善新能源場(chǎng)站并網(wǎng)特性。山東電網(wǎng)作為受端電網(wǎng)，新能源運(yùn)行存在的風(fēng)險(xiǎn)主要為故障后低穿脫網(wǎng)問(wèn)題，發(fā)生高穿脫網(wǎng)的概率較低，因此，僅分析調(diào)相機(jī)對(duì)新能源場(chǎng)站低穿特性的影響。

將十里泉5 號(hào)機(jī)升壓至220 kV，新建1 回30 km的220 kV 線路至附近的山亭中廣風(fēng)電場(chǎng)。該風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)220 kV系統(tǒng)并網(wǎng)，裝機(jī)容量為230 MW。

圖7對(duì)比了1 000 kV河泉雙線N-2故障后，風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓變化情況?？梢钥闯觯尤胝{(diào)相機(jī)后，并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落深度和恢復(fù)速度均有所改善。圖8對(duì)比了有無(wú)調(diào)相機(jī)接入時(shí)風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)線有功功率變化情況。河泉雙線N-2 故障后，沒(méi)有調(diào)相機(jī)時(shí)，低電壓導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)入低穿進(jìn)而脫網(wǎng)；而接入調(diào)相機(jī)后，風(fēng)電場(chǎng)能夠保持連續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行。

圖7 故障后風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓變化情況

圖8 故障后風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)線有功變化情況

5 結(jié)語(yǔ)

論證將退役火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)運(yùn)行的技術(shù)可行性，為破解以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問(wèn)題提供了新的解決思路。

火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)后，在電網(wǎng)故障后能夠發(fā)出最大約自身額定裝機(jī)2.5倍以上的無(wú)功出力，為故障后系統(tǒng)恢復(fù)提供了有效電壓支撐。

機(jī)組改調(diào)相機(jī)就近接入500 kV 系統(tǒng)，可以為山東主網(wǎng)架提供有效的無(wú)功電壓支撐，提升山東電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和交直流受電能力。

機(jī)組改調(diào)相機(jī)就近接入新能源場(chǎng)站，有助于提高并網(wǎng)點(diǎn)的電壓控制能力，改善新能源場(chǎng)站并網(wǎng)特性，降低新能源脫網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。

在研究過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)仍有部分問(wèn)題有待進(jìn)一步研究：并網(wǎng)電壓等級(jí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，本文僅分析了火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)后就近接入500 kV系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響，考慮到無(wú)功的分層平衡特性，有必要進(jìn)一步分析其并網(wǎng)電壓等級(jí)的影響；火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)對(duì)抑制直流換相失敗的作用，分析了火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)受電能力、新能源并網(wǎng)特性的影響，考慮到直流換相失敗也是導(dǎo)致電壓崩潰的重要影響因素，有必要進(jìn)一步分析火電機(jī)組改調(diào)相機(jī)運(yùn)行對(duì)抑制直流換相失敗的影響。