計及換流器損耗的交直流潮流改進算法研究.pdf

1、隨著光伏、風(fēng)能、太陽能等可再生能源的不斷應(yīng)用，高壓直流輸電技術(shù)（High Voltage Direct Current, HVDC）已然成為電能主要輸送方式之一。這種新型的輸電技術(shù)不僅具有遠距離、大容量的傳輸能力，而且對區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)、多點供電和多點受電的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展具有重要意義。然而隨著HVDC的推廣，傳統(tǒng)的交直流系統(tǒng)潮流計算方法已不能完全適用，如何確保潮流計算能準(zhǔn)確獲得電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對電力系統(tǒng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、繼電保護整

2、定計算都至關(guān)重要。對交直流系統(tǒng)而言，混聯(lián)電網(wǎng)包含了復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及換流器的諸多控制方法，但目前已有文獻并沒有對此進行深入的研究。因此，本文的目標(biāo)則是通過理論推導(dǎo)和仿真對比找出適用于交直流混聯(lián)系統(tǒng)的潮流算法。論文的主要工作及成果如下：
　　①本文的研究網(wǎng)絡(luò)采用了混合高壓直流輸電技術(shù)（Hybrid-High Voltage Direct Current, Hybrid HVDC），該技術(shù)結(jié)合電壓源型換流器（Voltage Sourc

3、e Converter, VSC）和電網(wǎng)換相換流器（Line Commutated Converter, LCC）兩種換流器。在此基礎(chǔ)上，本文研究了VSC和LCC的工作原理和控制方法，并建立了計及損耗的兩種換流器的潮流計算模型。
　　②類比統(tǒng)一求解法、交替求解法、雙向迭代法、交直流解耦法后，本文提出了一種改進的交替求解法，該算法繼承了交替求解法的結(jié)構(gòu)特點，并對交替求解法的初值設(shè)定以及初期潮流計算收斂性差的特點進行改進：首先利用交直

4、流解耦法的解耦條件計算出更為準(zhǔn)確的初值；其次在交直流潮流計算過程中對收斂精度進行不斷修改，從而限制了迭代過程中不合理的計算并提升了計算速度。
　?、劾盟憷龑涣鹘怦罘ǎú挥嫾皳p耗）、統(tǒng)一求解法、雙向迭代法、改進方法進行仿真對比。在計及和不計及損耗的換流器模型下，得出交直流解耦法由于忽略了換流器損耗，在部分換流器虛擬節(jié)點上出現(xiàn)較大誤差。其次，改進方法由于采用解耦條件從而避免了雙向迭代法不收斂的情況。
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5、id-HVDC的交直流系統(tǒng)的電壓控制策略。在簡單和區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，通過軟件MATLAB對四種方法進行仿真對比。在收斂性和計算時間上，改進的交替求解法相較于傳統(tǒng)方法具有明顯提升；在計算精度上，改進方法采用了計及損耗的換流器模型，在計算結(jié)果上滿足計算精度要求，因此進一步驗證了改進方法的可行性。
　　綜上所述：換流器使得交直流潮流算法的研究變得復(fù)雜，其中計及損耗的換流器模型帶來了計算精度上的提升。而潮流計算過程中，初期潮流計算收斂性