[发明专利]一种利用中央空调应对大受端电网直流闭锁故障的方法

说明书

本发明提供一种利用中央空调应对大受端电网直流闭锁故障的方法，所述的方法包括以下步骤：步骤S1：依据中央空调标准系统结构，建立对应的等效计算模型；步骤S2：根据等效计算模型中功率和制冷关系，分析主机、冷冻水泵、冷却水泵在紧急断电控制中的实行效果；步骤S3：当发生受端电网高压直流闭锁故障时，根据步骤S2的分析结果，对符合要求的负荷进行切除。该方案对中央空调进行精确建模，定量分析主机功率受限后，对房间温度的影响，能根据计算结果进行切负荷操作。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种利用中央空调应对 大受端电网直流闭锁故障的方法。

背景技术

近些年国内特高压交直流输电工程发展迅猛，以山东电网为例， 至2020年山东电网将建成泉城、昌乐、高乡、枣庄、东明5座1000kV 特高压交流变电站，建成广固、沂南2座±800kV特高压直流换流站， 形成多方向、多通道交直流混合受电格局。2020年山东电网接受外 来电将达3200万千瓦以上，其中尤其是直流输电的输送能力很强， 馈入直流对于受端电网来讲相当于容量巨大的大电源，当发生单条甚 至是多条直流闭锁故障时，将对电力系统的安全稳定运行带来极大的 挑战。

紧急切负荷控制是保障受端电网在大功率缺失下安全稳定运行 的有效措施，其在当前电力系统中的应用主要分为两类：1)当出现 直流闭锁故障所导致的系统暂态失稳时，在受端电网紧急切除一部分 负荷来避免系统的稳定性破坏；2)当直流闭锁故障产生的大功率缺 额造成频率和电压大幅下跌到一定程度时，触发低频减载(under frequencyload shedding，UFLS)/低压减载(under voltage load shedding，UVLS)，紧急切除负荷，保证电力系统的频率和电压稳定。

当前，上述两类切负荷措施分别应用于电力系统的第二道和第三 道防线的校正控制，目前所采取的控制手段往往过于简单粗暴，通常 是直接切除110kV馈线负荷，控制的颗粒度较大，无法有效区分负荷 的重要性，同样难以衡量断电对用户的影响。随着社会的发展，电力 用户对供电服务质量的要求不断提高，不加选择地直接切除负荷的方 式对用户用电影响很大，无法满足用户用电需求和电网提供优质服务 的需要。与此同时，国务院2011年颁布的《电力安全事故应急处置 和调查处理条例》明确规定了电力事故等级，紧急拉路负荷的数量与 事故安全等级直接关联，需要充分调动负荷资源主动参与事故应急，以减少切负荷数量。

大型商业中央空调在受端电网大中型城市的商场、写字楼中应用 广泛，大多为水机(又称美式中央空调)，通过主机先把水制冷成7℃ 左右的冷水，然后通过水泵经水管路输送到各个房间风机盘管，与室 内的空气进行热交换，达到制冷目的。制热原理类似，只是主机先把 水制成50℃左右的热水。商用中央空调综合电功率大，电热转换集 中在机房中便于集中控制，短时间切断控制不会对用户用电舒适度产 生明显负面作用，因此具有主动紧急控制，应对大受端电网直流闭锁 故障的潜能。

将空调负荷纳入电力系统调度与控制系统是当前研究的热点，现 有技术中关于中央空调的研究很多，但模型和方法大多沿用了分体空 调的研究思路，主要存在以下问题：

大多文献中采用的中央模型未与传统分体空调的模型区别开来， 实际上两者区别很大。中央空调加入了水循环中间环节，使中央空调 的末端温度控制后反映到主机电功率上的时间很长，电力系统调度控 制时需要予以考虑，通过末端房间温度的控制已经难以实现中央空调 参与电力系统短时间尺度上的控制。另外，中央空调通过一台或者多 台主机集中进行电热转换，主机功率表现的是所有房间(一般为相当 于上百个房间)热动态总和。因此，不同于分体空调控制大多采用的 调整房间温度的控制手段，可以直接采用控制主机的策略。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种利用中央空调应对大受端 电网直流闭锁故障的方法，对中央空调进行精确建模，定量分析主机 功率受限后，对房间温度的影响。

本发明的技术方案是按以下方式实现的：