交流-直流聯(lián)合電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)分析方法研究.pdf

1、我國(guó)煤炭資源與風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源分布極為不均且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，所產(chǎn)生的電能需大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送。高壓直流輸電因輸送容量大、不受輸送距離限制、無(wú)穩(wěn)定性問(wèn)題且可實(shí)現(xiàn)異步互聯(lián)等優(yōu)點(diǎn)，已在電能大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送和大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)中廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)換流器直流端“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”連接，直流線路無(wú)冗余。隨著高壓直流斷路器的研制成功，換流站直流端互聯(lián)后將形成“一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)”與“多點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即直流電網(wǎng)。
　　交流/直流聯(lián)合

2、電網(wǎng)通過(guò)建立廣域大范圍的交流/直流聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)骨架，可實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域電網(wǎng)間的功率自由流動(dòng)和大規(guī)?？稍偕茉吹撵`活接入，對(duì)傳統(tǒng)能源、可再生能源的集約化開(kāi)發(fā)以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性具有重要意義。
　　本文首先研究了直流電網(wǎng)可能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在對(duì)比分析電壓源換流器（Voltage Source Converter，VSC）與電流源換流器（Current Source Converter，CSC）靜態(tài)特性基礎(chǔ)上，認(rèn)為電壓源換流器更適合于直流電

3、網(wǎng)。通過(guò)對(duì)比分析電壓源換流器主從控制方式與電壓下垂控制方式對(duì)直流電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的影響，認(rèn)為電壓下垂控制方式有利于直流網(wǎng)絡(luò)的靈活調(diào)節(jié)與穩(wěn)定運(yùn)行。
　　其次，針對(duì)傳統(tǒng)交/直流混合系統(tǒng)潮流算法存在的交流程序繼承性差、擴(kuò)展變量多、運(yùn)算量大等問(wèn)題，提出了基于VSC的交流/直流聯(lián)合電網(wǎng)潮流解耦快速算法。該算法將交流電網(wǎng)、直流電網(wǎng)解耦，分別迭代計(jì)算，具有收斂迅速、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)換流器采用電壓下垂控制方式時(shí)，直流電網(wǎng)潮流方程非線性，需進(jìn)行迭代、計(jì)

4、算量大的問(wèn)題，提出了改進(jìn)的電壓下垂控制方式潮流算法，該算法實(shí)現(xiàn)了直流電網(wǎng)潮流方程線性化、避免了迭代，大大提高了運(yùn)算速度。
　　再次，在實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)、直流電網(wǎng)解耦基礎(chǔ)上，根據(jù)電流源換流器和電壓源換流器的靜態(tài)特性，通過(guò)在交流電網(wǎng)雅可比矩陣中分別追加CSC和VSC的耦合項(xiàng)來(lái)獨(dú)立、交替求解直流電網(wǎng)、交流電網(wǎng)潮流，從而提出了適用于CSC-VSC混合交流/直流聯(lián)合電網(wǎng)的交替迭代潮流算法，該算法收斂性迅速、計(jì)算速度快。
　　最后，利用交流