[发明专利]计及电流潮流控制器的直流电网潮流计算方法

说明书

本发明公开了一种计及电流潮流控制器的直流电网潮流计算方法，利用等效功率注入模型，求解P节点功率误差向量；将装设CFC引入的新增约束条件误差和控制目标误差，与P节点功率误差向量联立，形成增广的误差向量；将控制IGBT S_C1、S_C2工作状态的PWM信号的占空比作为状态变量，将其对应的修正量与P节点电压修正向量联立，形成增广的状态变量修正向量；计算增广的雅克比矩阵；根据增广的误差向量、增广的雅克比矩阵和增广的状态变量修正向量构建改进的修正方程，求解得到状态变量修正向量，更新状态变量；迭代求解最终的状态变量求得各条线路潮流、线路功率损耗，完成直流电网潮流计算。本发明解决了含CFC的直流电网潮流计算问题，提高了潮流计算的精确度和迭代速度。

技术领域

本发明涉及电力系统潮流计算，特别涉及一种计及电流潮流控制器的直流电网潮流计算方法。

背景技术

为了在保证各线路电流可控性的同时实现直流电网潮流的优化分布，需要在电路中加装直流潮流控制器来增加自由度。现有直流潮流控制器包括可变电阻型直流潮流控制器、DC/DC变换型直流潮流控制器、辅助电压源型直流潮流控制器、线间直流潮流控制器和电流潮流控制器(current flow controller，CFC)，其中电流潮流控制器只进行潮流分配，不与外部电网发生能量交换，不需要承受系统级高压，没有功率损失，且投资成本低，投入设备少，具有非常好的应用前景。但是，电流潮流控制器的加入会给直流电网潮流计算增加新的节点、状态变量和约束条件，原有的潮流算法对于加装控制器后的直流电网不再完全适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及电流潮流控制器的直流电网潮流计算方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种计及电流潮流控制器的直流电网潮流计算方法，包括如下步骤：

步骤1、利用等效功率注入模型，将装设CFC对被控支路的功率分配以附加功率注入的形式转移至控制器安装支路节点处，求解P节点功率误差向量；

步骤2、将装设CFC引入的新增约束条件误差和控制目标误差，即CFC对安装节点引入的注入功率误差、CFC装设处被控支路潮流误差，与P节点功率误差向量联立，形成增广的误差向量；

步骤3、规定装设CFC的两条线路中，被CFC直接控制线路潮流的线路为线路1，另一条线路为线路2，将控制CFC在线路1上的全桥变换器上桥臂右侧的IGBT S_C1以及线路2上的全桥变换器上桥臂右侧的IGBT S_C2工作状态的PWM信号的占空比作为状态变量，将其对应的修正量与P节点电压修正向量联立，形成增广的状态变量修正向量；

步骤4、根据增广的误差向量和增广的状态变量修正向量计算增广的雅克比矩阵；

步骤5、根据增广的误差向量、增广的雅克比矩阵和增广的状态变量修正向量构建改进的修正方程，求解得到状态变量修正向量，更新状态变量；

步骤6、循环步骤1-5直至达到迭代终止条件；

步骤7、根据最终的状态变量求得各条线路潮流、线路功率损耗，完成直流电网潮流计算。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：解决了含CFC的直流电网潮流计算问题，所提出支路控制目标和约束条件提高了潮流计算的精确度和迭代速度。

附图说明

图1是含CFC的三端直流环网结构图。

图2是含CFC的五端直流电网拓扑图。

图3是含CFC的直流潮流计算的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步说明本发明方案。