含VSC的交直流混联系统最优潮流及其损耗分析
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柔性直流输电系统简介及损耗分析
柔性直流输电系统简介及损耗分析2012-8-29摘要随着可关断器件性能的改进以及容量的提升，基于电压源换流器(VSC Voltage Source Converter)和脉宽调制(PWM Pulse Width Modular)技术的新一代高压直流输电(VSC-HVDC)已经成为现实。
VSC-HVDC是一种新的直流输电技术，它具备有功无功快速独立控制、可向远距离小功率无源网络供电、向系统发出无功功率、易于构成多端网络等特点，因此成为解决大容量可再生能源接入、弱交流系统互联、城市直流输配电网、偏远地区供电及提高配网电能质量等问题的重要手段。
目前国外VSC-HVDC已经在海上风电场并网、非同步电网互联交易等领域得到了成功应用，而在国内对VSC-HVDC系统数学模型和控制策略等方面也进行了大量的研究，并开始着手实际示范工程的建设。
本报告先简要分析了VSC-HVDC的系统结构和基本工作原理，针对VSC-HVDC系统的技术特点，阐述了其主要的应用领域。
然后重点进行了VSC-HVDC系统的损耗分析，包括系统损耗的主要构成及换流器的损耗计算方法，同时分析了PWM调制方式下的换流器损耗特性。
1 VSC-HVDC简介1.1系统结构和基本原理图1.1 双端VSC-HVDC系统结构图双端VSC-HVDC输电系统的主电路结构如图1.1所示，两端换流器通过直流输电线路连接，一端运行于整流状态，另一端运行于逆变状态，共同实现两端交流系统间有功功率的交换。
其中的主要部件包括：交流侧换流变压器、交流滤波器、换流电抗器、全控换流器以及直流侧电容器。
其中全控换流器的拓扑结构在目前实际应用中主要有两种：一种是传统的三相两电平或三电平的主电路结构，由于单个可关断器件的耐压较低，因此每一桥臂均由多个IGBT或GTO等全控器件串联组成，目前ABB公司采用此种方案；另外一种是基于模块化多电平的主电路拓补结构，其基本的电路单元也称为子模块由两个全控器件及相应的电容器组成，各相桥臂均是通过一定数量的具有相同结构的子模块和阀电抗器构成，通过变化子模块的数量即可改变换流器的输出功率电压及功率等级，目前西门子公司采用此种方案。
多端VSC_HVDC系统交直流潮流计算
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引言
近年来 ! 随着直流输电技术的不断发展和日臻 完善 ! 在更多的交流电力系统中出现了直流输电线 路!并有进一步发展为多端直流输电系统 "#$%""&’() !#*+,)-.’ /0$%#的趋势$ 与两端直流输电系统相比 ! "#$% 的输电能力更强 ! 运行方式也更灵活 ! 是今后 直流输电的一个发展方向 $ 尤其是基于电压源换流 器 01% "02’(.3* 12&+4*5 %2-6*+(*+ % 的新型直流输电 出现以后 ! 这种趋势将更加明显 $ 由于 017 构成的 017 8 "#$% 具有良好的运行可靠性和灵活性 ! 因此 成为了直流输电领域的重要研究方向$ 而包含 01% 8 "#$% 的交直流系统潮流计算的分析研究也 显得十分重要 $ 含 01% 的交直流混合潮流计算是分 析 01% 8 /0$% 稳态特性以及研究其稳态控制运行 方式的必要条件 !也是分析 01% 8 /0$% 暂态特性和 研究相应控制保护技术的重要环节 $ 另外 ! 对于研 究包 含 01% 8 /0$% 设 备 的 交 流 系 统 动 态 特 性 ! 以 及 01% 8 /0$% 设备对交流系统的附加控制 !该潮流 分析计算也具有重要意义 $ 传统交直流电力系统的潮流计算方法可以分为 两大类 & 统一求解法和交替求解法 $ 统一求解法将 交流系统方程和直流系统方程联合求解 ! 统一求出 交流系统和直流系统的未知变量 $ 而交替求解法则 将直流系统潮流方程和交流系统潮流方程分开求 解 ! 并交替迭代 !直到收敛为止 $ 对于仅含传统换流器的 "#$% 系统的潮流计算 已经取得了比较丰富的研究成果 ’9" :($ 但是由于 017 取代了传统的 /0;7 换流器 !两者在物理模型上有了
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含VSC-MTDC的交直流系统潮流控制算法
第 ２ ９卷 第 ２ 期
２ ０ １ ７年 ２月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ Ｓ Ｕ— ＥＰ Ｓ Ａ
Ｖｏ Ｉ ． ２ ９ Ｎｏ． ２ Ｆｅ ｂ． ２ ０ｌ ７
含Ｖ Ｓ Ｃ — ＭＴ Ｄ Ｃ的交直流 系统 潮流控 制算法
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｗｏ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｆ ｏ ｒ ＡＣ ／ ＤＣ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ ＶＳ Ｃ— ＭＴ ＤＣ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，
系统 的影 响通 过改变 Ｐ Ｃ Ｃ点的注入 电流来 实现 。针对节 点注入 电流法 中由于接 口变量数 目较多而导致 收敛性
能变差 的问题 ， 改进 了序列潮流算 法 ， 只需设置 主站 Ｐ Ｃ Ｃ点传输 的有功 功率作为接 口变量进行 迭代更新 ， 直至 收敛 。在新英格 兰系统上验证பைடு நூலகம்了两种所提算 法的有效性和可行性 。对 比分析两种方法 可知 ， 改进序列潮 流算法 总体性能优 于节点 注入 电流法 ， 为含 Ｖ Ｓ Ｃ — ＭＴ Ｄ Ｃ的交 、 直流 系统潮流算法的选择提供参考 。 关键词 ： 电压源型换流 器 ； 多端 直流输 电 ； 节点注入 电流 法 ； 改进序 列潮 流算 法 ； 潮流 控制
ｏ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ（ Ｐ Ｃ Ｃ）ａ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｉ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｓ ｅ ｎ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｏ ｆ ａ ｌ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ．
２ ０ １ ７年 ２月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
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含Ｖ Ｓ Ｃ — ＭＴ Ｄ Ｃ的交直流 系统 潮流控 制算法
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系统 的影 响通 过改变 Ｐ Ｃ Ｃ点的注入 电流来 实现 。针对节 点注入 电流法 中由于接 口变量数 目较多而导致 收敛性
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含VSC-HVDC的交直流混合系统潮流计算
含VSC-HVDC的交直流混合系统潮流计算宋健;叶鹏【摘要】全控型电力电子器件电压源型换流器VSC(Voltage Source Converter)的出现,为直流输电发展提供了新方向.在分析多端VSC-HVDC稳态模型基础上,导出了其适用于牛顿法潮流计算数学模型.提出了一种应用统一迭代法对含有VSC交直流混合系统进行计算的方法.通过修改IEEE-14节点系统仿真结果验证了该算法的有效性和准确性.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】柔性直流输电;电压源换流器;多端直流;潮流计算【作者】宋健;叶鹏【作者单位】沈阳工业大学,辽宁沈阳 110870;沈阳工业大学,辽宁沈阳 110870【正文语种】中文【中图分类】TM721.3;TM7441954年，第一座高压直流 (HVDC)输电工程投入工业化运行。
20世纪90年代以来，随着电力电子器件及控制技术的快速发展，以全控型可关断器件为基础的电压源型换流器VSC更加成熟，在此基础上新型高压直流输电 (VSC-HVDC)技术得到了大力发展。
相比于传统的基于晶闸管直流输电，其具有直接向孤立远距离负荷供电、更经济向负荷中心送电等优点［1-3］。
在2端直流输电系统上发展而来的多端直流MTDC(multi-terminal direct current)输电系统，能够实现多电源供电以及多落点受电，受到越来越多的关注。
当前对于交直流混合输电系统潮流计算方法的研究主要有交替求解法和统一迭代法。
交替求解法通过对直流系统和交流系统分别处理，实现直流潮流和交流潮流分开迭代，可以继承原有纯交流潮流计算程序，但交替迭代过程中没有考虑直流网络和交流网络之间的耦合关系，精度不高，收敛性较差，特别对多端直流系统和弱交流系统，由于交直流之间耦合很强，应用交替法求解时，收敛性恶化，甚至出现潮流不收敛情况［4］。
文献［5］在分析VSC-HVDC稳态模型基础上，提出了一种交直流混合系统潮流交替求解算法。
含VSC-HVDC并网风电场的电力系统最优潮流计算
含VSC-HVDC并网风电场的电力系统最优潮流计算杨智豪;牟龙华;刘仲【摘要】由于风电场出力的实际值通常在预测值附近随机波动，所以在潮流计算时还应考虑风电场出力的随机性。
针对风电场通过VSC-HVDC并网的情形，为了使电网既能安全运行，又能实现经济调度，提出了一种基于场景分析的最优潮流计算模型。
模型以火电机组的总成本最小为目标函数，并考虑火电机组在预测场景和误差场景有功出力的调节范围约束，采用内点法进行求解。
算例结果表明，引入误差场景后，虽然火电机组的总成本增加了，但是风电场出力的随机性对火电机组快速调节出力能力的要求得到了满足，从而保障了电网的安全运行。
%The actual value of windpower outputvaries randomly around the predicted value,thus, therandomnessof windpower outputshould be considered in the power flow calculation.This paper proposes an optimal power flow calculation model based on scenario analysis of thewind farm connected to AC grid by VSC-HVDC, whichcan achieve secure operations and economic dispatch. Theminimum total cost of thermal power plantsis taken as theobjective function ofthe model, and theadjusting range of active power output ofthermal power plants under theforecasted wind powerscenario and sampling scenarios is considered asconstraints.Afterwards, the model is solved by utilizing interior point method.Thecalculationresultsshowthat, although thetotal cost ofthermal power plants isincreased after introducing sampling scenarios, the requirement of the capability ofthermal power plants that canquicklyadjust the randomness of windpower output is satisfied,thereby, the safety of grid operation isguaranteed.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2016(044)012【总页数】6页(P36-41)【关键词】风电场;VSC-HVDC;交直流系统;最优潮流;内点法;场景法【作者】杨智豪;牟龙华;刘仲【作者单位】同济大学电气工程系，上海 201804;同济大学电气工程系，上海201804;同济大学电气工程系，上海 201804【正文语种】中文在环境污染日益严峻的社会背景下，可再生能源的使用已经受到人们的重视。
基于改进牛顿法的VSC-HVDC潮流计算
江
１ ８
。
苏
电
机
工
程
第 ３ ２卷 第 １期
２ ０ １ ３年 １月
Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
・ｊ
７ ｜
基于改进牛顿法的 ＶＳ Ｃ － Ｈ Ｖ Ｄ Ｃ潮流Байду номын сангаас算
黄 曙 ， 何 桦 ， 卫 志农 ， 季 聪
和 收敛性 上 的优 势
Ｑ ＝ 一 ｌ ｌ ， Ｉ
同理可 得 ：
＝
Ｉ ｙ Ｕ ｆ ｃ ｃ ｏ ｓ （ ６ 一 ） ＋ Ｉ Ｙ ｌ （ ， ２ ｃ ｃ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ （ ８ ｚ — ） 一 Ｉ Ｙ ） ２ ｓ ｉ ｎ
，
１ Ｖ Ｓ Ｃ — Ｈ Ｖ ＤＣ 潮 流计 算 的数 学模 型
随着 电力 系 统规 模 的 日益 扩 大 以 及安 全 分 析 等
， ＝ （ 一 ） ／ （ Ｒ ＋ ｊ Ｘ ）
（ １ ）
由交流 系统 流人 换 流变 压器 的复功 率Ｓ 满足 如 下
关 系式 ：
＝ 。
在线 计算 问题 的提 出 ． 潮流 计算 速 度成 为 一个 迫切 需
＝ 一
ｃ ｌ ， ｛ Ｕ ｓ Ｕ ｏ ｃ ｏ ｓ （ ３ ＋ ） ＋ ｆ ， ， ｆ ２ ｃ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ （ ８ ￣ ＋ ） ＋ ｊ Ｙ Ｉ ２ ｓ ｉ ｎ
（ ３ ） （ ４ ） （ ５ ） （ ６ ）
些 改进 ，同时通 过数 学方 法证 明这些 算 法 的有效 性 ． 并 通 过 多个 算 例仿 真验 证 这 些 改进 算 法 在计 算 时 间
Ｐ ｓ ＋ ｊ ｑ ＝ （ ）
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第 ３ ２卷 第 １期
２ ０ １ ３年 １月
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基于改进牛顿法的 ＶＳ Ｃ － Ｈ Ｖ Ｄ Ｃ潮流Байду номын сангаас算
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随着 电力 系 统规 模 的 日益 扩 大 以 及安 全 分 析 等
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（ １ ）
由交流 系统 流人 换 流变 压器 的复功 率Ｓ 满足 如 下
关 系式 ：
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在线 计算 问题 的提 出 ． 潮流 计算 速 度成 为 一个 迫切 需
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些 改进 ，同时通 过数 学方 法证 明这些 算 法 的有效 性 ． 并 通 过 多个 算 例仿 真验 证 这 些 改进 算 法 在计 算 时 间
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含VSC-HVDC的交直流系统多目标最优潮流
含VSC-HVDC的交直流系统多目标最优潮流高凯;韩子娇;张艳军;颛孙旭;陈艳波【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2016(032)003【摘要】已有的多目标潮流优化模型和算法对含电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter Based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)不再适用.针对VSC-HVDC的特点,提出了以有功网损最小、电压水平最好(即电压的偏移量最小)、系统的静态电压稳定裕度最大及供电能力最大同时作为优化目标,从而构建了含VSC-HVDC的交直流系统多目标最优潮流模型;针对此模型连续变量和离散变量共存的特点,提出了内点法和NSGA2算法相结合的交替求解算法,可获得多个Pareto最优解,并具有较高的计算效率.最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性和高效性.【总页数】7页(P98-104)【作者】高凯;韩子娇;张艳军;颛孙旭;陈艳波【作者单位】国网辽宁省电力有限公司,辽宁沈阳 110006;国网辽宁省电力有限公司,辽宁沈阳 110006;国网辽宁省电力有限公司,辽宁沈阳 110006;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TM46【相关文献】1.含VSC-HVDC的交直流系统潮流计算方法研究 [J], 邓长征;蒋冰华;唐波;黄力2.基于连续潮流法的含双端VSC-HVDC交直流系统负荷裕度分析 [J], 王振浩;由作宇;黄亚磊;李扬;李国庆3.含VSC-HVDC交直流系统精确化离散最优潮流的研究 [J], 张昕;王法;杜俊杰;曾东;温镇4.含VSC-HVDC的交直流系统可用输电能力计算 [J], 李国庆;张健5.基于二阶锥优化的交直流系统多目标最优潮流研究 [J], 辛业春;张一峰;徐广健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于vsc-hvdc的交直流混联供电系统内部过电压机理分析
图2三相电压型换流器结构基于VSC -HVDC 的交直流混联供电系统内部过电压机理分析邓超志（贵州电网有限责任公司贵阳供电局，贵州贵阳550001）摘要：近年来，基于电压源换流器的柔性高压直流输电技术（VSC -HVDC ）因其具有无换相失败风险，毫秒级潮流反转能力，有功与无功功率独立调节，便于多端交直流系统组网及实现风、光、热等多能互补的特点得到了广泛关注。
与此同时，VSC -HVDC 采用全控电力电子器件的电压源换流器（VSC ）取代了传统晶闸管器件，因VSC 自身耐受过压和过流能力较差，偶发的系统内部过电压都将可能影响设备可靠性，甚至危及系统安全。
基于此，对VSC -HVDC 系统内部过电压产生的机理进行了分析，并提出了有效的过电压应对措施，对于进一步推广应用VSC -HVDC 具有实际意义。
关键词：电压源换流器；柔性高压直流输电；交直流混联系统；过电压1研究现状目前，国内外对交直流混联系统内部过电压的研究已取得一些成果。
文献[1]对舟山多端柔性直流输电工程内部过电压产生的机理进行了仿真分析，并建立了保护控制策略模型。
文献[2]分析了张北柔直系统在直流线路短路故障后送受端换流站的直流过电压变化动态过程。
文献[3]研究了VSC -HVDC 系统7种常见故障类型下的过电压。
文献[4]对比了基于MMC 与VSC 直流输电系统的故障特征差异。
文献[5]经过分析交直流系统各位置故障的过电压，得出对换流站过电压水平起决定性影响的故障均位于其直流侧的结论。
文献[6]对直流输电线路操作过电压机理进行了分析。
文献[7]以±10kV 两端柔性直流配电网为例，对MMC 直流配电网几类故障下产生的过电压进行了仿真。
文献[8]分析了舟山多端柔性直流输电系统交直流侧不同故障位置产生的过电压。
文献[9]根据长线路等值电路数学模型，分析了空载长线路电容效应引起的工频过电压与合闸操作过电压的形成机理。
2VSC 数学模型两端连接有源交流系统的VSC -HVDC 系统的单线结构如所图1所示。
含经VSC-HVDC并网海上风电场的交流系统概率最优潮流
含经VSC-HVDC并网海上风电场的交流系统概率最优潮流李逸驰;孙国强;杨义;黄文进;卫志农;孙永辉【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2015(035)009【摘要】由于海上风速的不确定性,海上风电场并网会对电力系统最优潮流(OPF)产生影响,提出含基于电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)并网海上风电场的交直流系统概率最优潮流计算模型.首先,利用非参数核密度估计拟合海上风速分布,建立海上风电场和VSC-HVDC的稳态模型;然后,基于拉丁超立方采样得到标准正态分布样本,利用等概率变换理论和Nataf变换技术得到具有相关性的输入变量样本;最后,采用原对偶内点法进行OPF计算,得到输出变量的样本,利用统计学方法得到输出变量的数字特征和概率分布.IEEE 14节点和IEEE 118节点系统仿真结果验证了算法的准确性和高效性.【总页数】7页(P136-142)【作者】李逸驰;孙国强;杨义;黄文进;卫志农;孙永辉【作者单位】河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心,江苏南京210098;河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心,江苏南京210098;盐城供电公司,江苏盐城224005;盐城供电公司,江苏盐城224005;河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心,江苏南京210098;河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TM614【相关文献】1.基于PR控制的海上风电场并网VSC-HVDC系统 [J], 黄澄;赵莉华2.用于海上风电场并网的多模块变压器耦合型VSC-HVDC技术 [J], 王书征;郑良广;赵剑锋3.海上风电场VSC-HVDC并网不对称故障负序电流控制 [J], 张广明;田炜4.含VSC-HVDC并网风电场的电力系统最优潮流计算 [J], 杨智豪;牟龙华;刘仲5.基于VSC-HVDC并网的海上风电场无功补偿控制策略 [J], 苗文静;黄伟;葛良军;王明帅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含VSC-HVDC的交直流混合系统潮流统一迭代求解算法
含VSC-HVDC的交直流混合系统潮流统一迭代求解算法郑超;盛灿辉
【期刊名称】《中国电力》
【年(卷),期】2007(40)7
【摘要】介绍基于电压源换流器(VSC)的新一代高压直流输电(VSC-HVDC)技术,具有可向无源网络供电、不会出现换相失败等众多优点.分析VSC-HVDC输电系统的原理及其中VSC的控制方式.针对不同控制方式下的VSC,分别推导其交流母线及直流系统相应的潮流修正方程式.提出VSC-HVDC交直流混合系统潮流的统一迭代求解算法,并以修改后的WSCC-9节点交直流混合系统的潮流计算为例,验证统一迭代求解算法的有效性.通过该潮流算法分析VSC-HVDC输电系统的稳态特性和有功功率损耗特性.
【总页数】5页(P65-69)
【作者】郑超;盛灿辉
【作者单位】中国电力科学研究院,北京,100085;中国电力科学研究院,北
京,100085
【正文语种】中文
【中图分类】TM71
【相关文献】
1.含VSC-HVDC的交直流混合系统潮流计算 [J], 宋健;叶鹏
2.基于端口能量的含VSC-HVDC的交直流混合系统暂态稳定评估 [J], 陈厚合;王
长江;姜涛;李国庆;张健
3.含VSC-HVDC交直流混合系统机电暂态仿真研究 [J], 张芳;李静远;李传栋
4.含VSC-HVDC的交直流混合系统状态估计 [J], 孙国强;李育燕;卫志农;叶芳
5.含VSC-HVDC的交直流混合系统的状态估计解耦迭代算法 [J], 孙国强;卫志农;叶芳
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含VSC的交直流混联系统最优潮流及其损耗分析近年来,电力电子技术飞速发展,加上PWM控制技术的运用,以IGBT为主的全控型电力电子变换器占据了电流变换器的主导地位,其中IGBT为基础的电压源型变换器VSC的快速发展,使得两端柔性直流输电VSC-HVDC及多端柔性直流输电VSC-MTDC技术得以实现。
VSC-MTDC系统可实现多端供受电,相比于VSC-HVDC系统更具安全可靠性、运行方式更具灵活性及分布式电源消纳能力更好。
因此,研究含VSC-MTDC交直流混联系统最优潮流及其损耗问题,可为电力系统安全运行、系统方案规划、建设拓展方案等提供强有力依据,具有重要的价值及意义。
含VSC-MTDC的交直流混联系统潮流计算方法有别于传统纯交流系统计算,其计算更为复杂。
论文针对含VSC-MTDC交直流混联系统运用交替迭代法计算潮流
时,Newton-Raphson产生的雅可比矩阵元素在每次迭代时需重新计算,影响潮流计算收敛速度的问题,提出考虑换流站损耗及其容量约束,改进交流部分迭代的雅可比矩阵元素,即将交流侧有功无功与电压偏导与换流站损耗计算式结合,形成交替迭代法的改进算法。
含VSC的网格式拓扑的交直流混联系统中,各VSC功率双向流通,其参考量对潮流及损耗的影响较常用的辐射式拓扑结构更大。
论文提出将Newton-Raphson法与改进遗传算法相结合,以曲线拟合理论计算的换流站损耗及直流电压偏移量为目标函数的最优潮流算法,通过优化VSC参考电压及参考功率,合理分配潮流,从而提高换流效率,降低换流站损耗。
针对含VSC交直流混联系统多区域互联的最优潮流问题,论文考虑了由VSC-MTDC系统互联后各区域市场经济性与损耗分摊的问题。
以社会福利最大及损耗分摊最小为目标函数,考虑相应潮流约束,采用
NSGA-Ⅱ算法求解,分别得出系统Pareto最优解集及考虑N-1安全的Pareto最优解集。
在多个区域互联形成的互联互通电力市场机制下,极大限度的发挥电力余缺互补的优势,并且社会福利及损耗分摊会随潮流变化。
基于此,论文针对含有VSC-MTDC的三区域互联案例,进一步设计了跨区域电力互送的情景,结合经济学Pareto最优理论,研究了不同区域电力互送时,最优潮流变化引起Pareto-Front、各个节点损耗分摊及市场清算价的变化情形。
在MATLAB平台上编写程序并进行仿真,结果证明了本文所提方法的有效性及合理性。