[发明专利]一种电力系统交直流潮流的全纯嵌入计算方法

说明书

本发明公开了一种电力系统交直流潮流的全纯嵌入计算方法，包括：构建全纯型交流潮流计算模型；考虑换流站不同控制方式，构建各种控制方式下全纯型控制模型，并依据换流站等值模型，结合上述交流网络潮流结果，进行VSC换流站相关的计算，获取换流器损耗、直流节点的有功功率大小等相关数据；依据换流站有功类控制方式确定直流网络节点类型，对各类直流节点分别构建全纯型等式方程，形成全纯型直流潮流计算模型，进行直流网络潮流计算；依据直流网络潮流数据，更新交流系统PCC有功功率，并与该数值的前一次结果作差，若差值大于设定阈值，返回初始步骤，若差值小于设定阈值，获取交直流混合系统的整体潮流分布，流程结束。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种电力系统交直流潮流的全纯嵌入计算方法。

背景技术

随着用电需求和可再生能源大规模并网的发展，直流输电技术得到了巨大的推动，其 自身的技术和经济优势体现在各个领域，具有巨大的发展前景^[1-2]。与此同时，基于电压源 型换流器(Voltage Source Converter，VSC)的高压直流输电工程数量的增多和传输容量的增 大，交直流混合电网变得越来与复杂^[3]，相比传统电力系统，其运行特性发生巨大地变化， 准确获取电力系统潮流分布的难度也大大增加。

电力系统潮流计算是电力系统运行状态分析的基础，根据给定的网络拓扑结构及各元 件信息计算电力系统中各节点电压，进而求得系统线路潮流分布，在电力系统规划、稳态 暂态运行分析、可靠性评估等工作中都需要进行潮流计算^[4-5]。因此，研究适用于交直流系 统的潮流算法具有重要意义。

已有的交直流潮流计算方法大多基于牛顿-拉夫逊(Newton-Raphson，N-R)迭代法进行 求解，由于N-R本身局部收敛特性，需要为其提供一个接近真实解的初值，而初值的选取 往往是依据经验猜测潮流初值并反复尝试，此项工作十分繁琐，占用大量时间。另外，交直流系统潮流是否能收敛至正确解，很大程度上依赖于初值的选取，若初值选取不当导致内循环不收敛，外部循环将受到影响，进而造成交直流系统潮流整体不收敛，导致无法准确获取电力系统的潮流解，影响电力系统规划、稳态暂态运行分析、可靠性评估等工作的正常开展。

因此，研究开发一种电力系统交直流潮流的全纯嵌入计算方法尤为重要。

参考文献

[1]周涛，陈中，戴中坚，孙可慧，刘艺.含VSC-MTDC的交直流系统潮流算法[J].中国 电机工程学报，2019，39(11)：3140-3149.

[2]郑超，周孝信，李若梅，等.VSC-HVDC稳态特性与潮流算法的研究[J].中国电机工 程学报，2005，25(6)：1-5.

[3]Beerten J，Belmans R.Development ofan open source power flowsoftware for high voltage direct current grids and hybrid AC/DC systems：MATACDC[J].IET Generation，Transmission and Distribution，2015，9(10)：966-974.

[4]雷婧婷，安婷，杜正春，等.含直流配电网的交直流潮流计算[J].中国电机工程学报， 2016，36(4)：911-918.

[5]Daelemans G，Srivastava K，Reza M，et al.Minimization of steady-statelosses in meshed networks using VSC HVDC[C]//Proceedings of IEEE Power andEnergy Society General Meeting.Calgary，Canada：IEEE，2009.

发明内容