[发明专利]真双极柔性直流电网分层潮流计算方法

说明书

本发明涉及一种真双极柔性直流电网分层潮流计算方法，首先根据真双极柔性直流电网的参数计算其节点导纳矩阵，设置各层网络待求节点的电压初值及最大迭代次数；其次，进行迭代计算，计算各层网络误差向量，若误差向量满足最大容许误差，则进行下一步，反之则求解雅可比矩阵，更新各层网络节点电压，重新计算各层网络误差向量，直到满足最大容许误差或达到最大迭代次数；最后，计算潮流分布并输出结果或输出潮流不收敛信息。

技术领域

本发明涉及电力系统保护与控制领域，尤其涉及柔性直流输电系统的潮流计算方法，特别是涉及真双极柔性直流电网的潮流计算方法。

背景技术

由组合式电压源型换流器构成的真双极柔性直流电网可以实现大规模可再生能源的高效接入，提供适应性更强的电能接纳和传输方式，是推进能源结构转型和实现大范围能源互联的重要手段。针对真双极柔性直流电网潮流分布的计算是对其进行优化控制的基础。传统直流潮流计算方法无法满足控制方式更加灵活、运行方式更加多样的真双极柔性直流电网的潮流计算需求，研究适用于真双极系统的潮流计算方法对于在系统层面实现对潮流的精确控制和优化具有重要意义。

发明内容

本发明提出一种考虑站级控制策略的真双极柔性直流电网分层潮流计算方法。首先根据真双极柔性直流电网的参数计算其节点导纳矩阵，设置各层网络待求节点的电压初值及最大迭代次数；其次，进行迭代计算，计算各层网络误差向量，若误差向量满足最大容许误差，则进行下一步，反之则求解雅可比矩阵，更新各层网络节点电压，重新计算各层网络误差向量，直到满足最大容许误差或达到最大迭代次数；最后，计算潮流分布并输出结果或输出潮流不收敛信息。本发明技术方案如下：

一种真双极柔性直流电网分层潮流计算方法，首先根据真双极柔性直流电网的参数计算其节点导纳矩阵，设置各层网络待求节点的电压初值及最大迭代次数；其次，进行迭代计算，计算各层网络误差向量，若误差向量满足最大容许误差，则进行下一步，反之则求解雅可比矩阵，更新各层网络节点电压，重新计算各层网络误差向量，直到满足最大容许误差或达到最大迭代次数；最后，计算潮流分布并输出结果或输出潮流不收敛信息。

具体包括下列步骤：

一、计算节点导纳矩阵，设置节点电压初值及最大迭代次数；

对于采用金属回线的真双极系统，其节点导纳矩阵G^k的计算方法为：

式中，i和j表示节点编号，j∈i表示节点i通过线路与节点j相关联；上标k＝p时，表示正极层对应的电气量，上标k＝r时，表示回线层对应的电气量，k＝n时，表示负极层对应的电气量；表示k层网络中连接节点i与j的输电线路的电导；

对于采用大地回线的真双极系统，其回线层节点电压均为零，各节点之间电导为零，因此仅考虑其正极层和负极层的节点方程，节点导纳矩阵G^k的计算方法为：

根据系统额定电压等级设定各层网络待求节点的电压初值，在此基础上设置最大迭代次数；

二、迭代求解

首先计算各层网络误差向量，