交流-直流聯(lián)合電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)分析方法研究.pdf

1、我國煤炭資源與風能、太陽能等可再生能源分布極為不均且遠離負荷中心，所產(chǎn)生的電能需大規(guī)模、遠距離輸送。高壓直流輸電因輸送容量大、不受輸送距離限制、無穩(wěn)定性問題且可實現(xiàn)異步互聯(lián)等優(yōu)點，已在電能大規(guī)模、遠距離輸送和大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)中廣泛應用。但傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)只能實現(xiàn)換流器直流端“點對點”連接，直流線路無冗余。隨著高壓直流斷路器的研制成功，換流站直流端互聯(lián)后將形成“一點對多點”與“多點對一點”的網(wǎng)絡結(jié)構，即直流電網(wǎng)。
　　交流/直流聯(lián)合

2、電網(wǎng)通過建立廣域大范圍的交流/直流聯(lián)合網(wǎng)絡骨架，可實現(xiàn)不同區(qū)域電網(wǎng)間的功率自由流動和大規(guī)?？稍偕茉吹撵`活接入，對傳統(tǒng)能源、可再生能源的集約化開發(fā)以及提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性具有重要意義。
　　本文首先研究了直流電網(wǎng)可能的拓撲結(jié)構，在對比分析電壓源換流器（Voltage Source Converter，VSC）與電流源換流器（Current Source Converter，CSC）靜態(tài)特性基礎上，認為電壓源換流器更適合于直流電

3、網(wǎng)。通過對比分析電壓源換流器主從控制方式與電壓下垂控制方式對直流電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的影響，認為電壓下垂控制方式有利于直流網(wǎng)絡的靈活調(diào)節(jié)與穩(wěn)定運行。
　　其次，針對傳統(tǒng)交/直流混合系統(tǒng)潮流算法存在的交流程序繼承性差、擴展變量多、運算量大等問題，提出了基于VSC的交流/直流聯(lián)合電網(wǎng)潮流解耦快速算法。該算法將交流電網(wǎng)、直流電網(wǎng)解耦，分別迭代計算，具有收斂迅速、運算量小等優(yōu)點。針對換流器采用電壓下垂控制方式時，直流電網(wǎng)潮流方程非線性，需進行迭代、計

4、算量大的問題，提出了改進的電壓下垂控制方式潮流算法，該算法實現(xiàn)了直流電網(wǎng)潮流方程線性化、避免了迭代，大大提高了運算速度。
　　再次，在實現(xiàn)交流電網(wǎng)、直流電網(wǎng)解耦基礎上，根據(jù)電流源換流器和電壓源換流器的靜態(tài)特性，通過在交流電網(wǎng)雅可比矩陣中分別追加CSC和VSC的耦合項來獨立、交替求解直流電網(wǎng)、交流電網(wǎng)潮流，從而提出了適用于CSC-VSC混合交流/直流聯(lián)合電網(wǎng)的交替迭代潮流算法，該算法收斂性迅速、計算速度快。
　　最后，利用交流