[发明专利]基于直流潮流控制器的真双极柔性直流电网潮流计算方法

权利要求书

1.一种基于直流潮流控制器的真双极柔性直流电网潮流计算方法，其特征在于，所述计算方法包括以下步骤：

步骤1：根据真双极柔性直流电网初始电阻参数计算电网各层级的初始节点电导矩阵，并设置潮流计算的初始迭代节点电压、收敛精度及最大迭代次数，所述电网层级包括正极层、回线极层及负极层；

步骤2：计算直流潮流控制器加入真双极柔性直流电网正极层及负极层后的节点电导矩阵增量，并根据节点电导矩阵增量对正极层及负极层初始节点电导矩阵进行修正，获取修正后的正极层及负极层节点电导矩阵；

步骤3：根据修正后的正极层及负极层节点电导矩阵和回线层初始节点电导矩阵，利用基尔霍夫电流定律计算回线极电压；

步骤4：计算真双极柔性直流电网正极层及负极层换流器节点注入功率的误差向量，判断误差向量是否满足收敛精度要求，若误差向量满足收敛精度要求，则输出潮流计算结果，所述潮流计算结果包括当前节点电压、线路流通电流及有功功率值；若误差向量不满足收敛精度要求，则更新电网各层级的节点电压值，重新计算注入功率的误差向量，直到误差向量满足收敛精度要求或达到最大迭代次数。

2.根据权利要求1所述的基于直流潮流控制器的真双极柔性直流电网潮流计算方法，其特征在于，所述步骤2中根据计算直流潮流控制器加入真双极柔性直流电网正极层及负极层后的节点电导矩阵增量具体包括以下公式：

公式中ΔG^p、ΔGⁿ分别为加入直流潮流控制器后真双极柔性直流电网正、负极线路的电导矩阵增量，G_mn、G_pq为加入直流潮流控制器前真双极柔性直流电网正极层线路mn与负极层线路pq的互电导，U_c1为直流潮流控制器串联接入正极层线路mn的等效电压，U_c2为直流潮流控制器串联接入负极层线路pq的等效电压。

3.根据权利要求1所述的基于直流潮流控制器的真双极柔性直流电网潮流计算方法，其特征在于，步骤4中计算真双极柔性直流电网正极层及负极层换流器节点注入功率的误差向量，具体包括：计算真双极柔性直流电网正极层及负极层换流器节点注入功率，并根据注入功率及节点电压值计算误差向量，计算公式如下：

公式中，ΔE_i^p、ΔE_iⁿ为真双极柔性直流电网电路中正、负极第i个换流器节点输出功率与节点电压的误差向量；为正、负极第i个换流器注入的有功功率参考值；P_dci^p表示正极层第i个换流器节点的注入功率，P_dciⁿ表示负极层第i个换流器节点的注入功率；为正、负极第i个换流器的节点电压；P_s^p、P_sⁿ为正负极换流站损耗；K₁、K₂为控制系数，K₁＝1、K₂＝0时表示该换流器处于定有功功率控制；K₁＝0、K₂＝1时表示该换流器处于定直流电压控制；K₁＝1、K₂＝1时表示该换流器处于电压下垂控制。

4.根据权利要求3所述的基于直流潮流控制器的真双极柔性直流电网潮流计算方法，其特征在于，计算真双极柔性直流电网正极层及负极层换流器节点注入功率具体公式为：

公式中，U^p表示正极层节点电压，Uⁿ表示负极层节点电压，U^r表示回线极电压，N为与第i个换流器直接连接的换流器的总数，j代指第j个与第i个换流器直接相连的换流器。

5.根据权利要求1所述的基于直流潮流控制器的真双极柔性直流电网潮流计算方法，其特征在于，所述潮流计算方法还包括：利用PSCAD/EMTDC软件建立张北柔性直流工程仿真模型，通过张北柔性直流工程仿真模型对潮流计算输出结果进行仿真验证。