基于含VSC-MTDC直流輸電混合電力系統(tǒng)的潮流計算研究.pdf

1、近年來多端直流輸電系統(tǒng)(MTDC)正得到不斷應用并受到更多的關(guān)注和研究，隨著高壓直流輸電(HVDC)技術(shù)的不斷發(fā)展，MTDC系統(tǒng)的端口數(shù)目增多、網(wǎng)絡拓撲日益復雜，傳統(tǒng)用于交直流系統(tǒng)潮流計算方法已不能完全適應。本文依托國家電網(wǎng)科技項目“大電網(wǎng)在線分析軟件分析計算能力提升及多級協(xié)同計算架構(gòu)研究”子課題，以電壓源型多端直流輸電(VSC-MTDC)技術(shù)為核心，在研究其運行原理和控制模式的基礎(chǔ)上對含VSC-MTDC交直流互聯(lián)輸電系統(tǒng)潮流計算展開較

2、為深入的研究，為工程實用調(diào)度計算軟件的算法開發(fā)提供有效的理論依據(jù)。
　　首先，本文分析研究傳統(tǒng)直流輸電(LCC-HVDC)和VSC-HVDC的原理及運行特性并對比他們之間的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上研究了VSC-MTDC系統(tǒng)的運行原理、控制方式并建立了用于潮流計算的穩(wěn)態(tài)模型;詳細討論并建立了VSC-MTDC潮流計算的數(shù)學模型，為VSC-MTDC潮流計算奠定理論基礎(chǔ)。
　　接著，本文實現(xiàn)了交替求解法和聯(lián)立求解法在VSC-MTDC系統(tǒng)潮

3、流計算的應用。用于傳統(tǒng)換流器的兩端直流輸電系統(tǒng)潮流算法可以分為兩大類:交替求解法和聯(lián)立求解法，文中詳細分析了這兩種算法的原理和求解過程，針對VSC-MTDC的聯(lián)立求解法的數(shù)學模型和求解步驟，給出了各種控制方案下雅可比矩陣的處理方法;針對交替迭代法，建立了在不同控制方案下的接口方程，實現(xiàn)了電源型換流器潮流計算時交直流兩側(cè)的接口，并提出了一種改進的交替迭代潮流算法。
　　隨后，通過MATLAB編程將傳統(tǒng)算法及改進算法在算例上實現(xiàn)并進行

4、了驗證和對比:聯(lián)立求解計算精度好，但和已有交流潮流程序的接口困難、大系統(tǒng)計算存在收斂性隱患;傳統(tǒng)交替求解法容易和已有的交流潮流算法接口，算法容易用程序?qū)崿F(xiàn)，但是收斂性較差;而改進的交替迭代法借鑒了聯(lián)立法的優(yōu)點并很好的改善了傳統(tǒng)交替方法的收斂性缺陷。
　　然而，在多端口、大電網(wǎng)互聯(lián)、計算節(jié)點數(shù)目龐大的背景下改進算法的性能仍不太理想。因此，本文提出了基于異步迭代法的含VSC-MTDC混合系統(tǒng)的分布式潮流計算方法。該方法依據(jù)換流站的潮流