PDF《一种新型 VSC 潮流计算模型》

第47 卷第10 期 电力系统保护与控制 Vol.

47 No.10 2019年5月16日Power System Protection and Control May 16,

2019 DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.180638 一种新型 VSC 潮流计算模型 陈宇杰,王淳,丁梦妮,伍惠铖,刘宽(南昌大学电气与自动化系,江西 南昌 330031) 摘要:交替迭代法由于处理换流器控制策略的灵活性以及对单侧潮流计算方法的良好继承性而被广泛采纳,但该 方法用于求解基于目前广泛采用的电压源换流器(Voltage Source Converter, VSC)潮流计算模型的混合系统潮流时, 会出现交直流系统间的多次交替迭代问题. 从避免多次交替迭代问题和进一步减少计算量的角度出发, 对VSC 潮 流计算模型进行重塑,提出一种新型 VSC 潮流计算模型.该模型将 VSC 的有功损耗等效至直流侧,并重新对交 直流系统设定边界,在避免了交直流系统间多次交替迭代问题的同时也相应减少了混合系统的潮流计算量.最后 在IEEE9 节点系统增加直流环节形成一个交直流混合系统,对所提模型进行测试,测试结果表明了所提模型的有 效性和高效性. 关键词:交替迭代法;

电压源换流器;

混合系统潮流计算;

多次交替迭代;

边界 A new VSC power flow calculation model CHEN Yujie, WANG Chun, DING Mengni, WU Huicheng, LIU Kuan (Department of Electrical and Automatic Engineering, Nanchang University, Nanchang 330031, China) Abstract: The alternative iteration method is widely used because of the flexibility of the converter control strategy and the good inheritance of the single-side power flow calculation method. However, there will be multiple alternating iterations between AC and DC systems while the alternative iteration method is used to solve the power flow of the hybrid system based on the existing widely used Voltage Source Converter (VSC) model. To avoid multiple iterative problems and further reduce the computational burden, a new VSC power flow calculation model is reconstructed and proposed. In this model, the active loss of VSC is equivalent to the DC side and the boundary of the AC / DC system is redefined, which can both avoid the multiple alternating iterations problem of the AC / DC system and reduce the power flow computational burden of the hybrid system. Finally, an AC / DC hybrid system is formed by adding DC link in the IEEE9 node system, and is used to test the proposed model. The result validates the effectiveness and efficiency of the proposed model. This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 51467012). Key words: alternative iteration method;

voltage source converter;

hybrid system power flow calculation;

multiple alternating iterations;

boundary

0 引言 直流技术[1-2] 在系统多方式运行切换、 地下城市 输电[3] 、海底电缆输电[4] 、分布式电源并网[5-7] 等方 面具有突出的优势,同时其在电压变换方面的劣势 也由于电力电子技术的不断发展和日臻完善得到了 明显改善,尤其是电压源换流器(Voltage Source Converter, VSC)[8-9] 的出现, 因此基于 VSC 的直流电 基金项目:国家自然科学基金项目资助(51467012) 网将是未来电网[10-12] 的一个发展趋势, 包含 VSC 的 交直流混合系统潮流计算将成为一项重要的研究内 容, 能否建立一个高效的 VSC 潮流计算模型将是解 决混合系统潮流计算的关键. 现有交直流混合系统[13] 主要包括混合输电网、 混合配电网以及近年来迅速发展起来的混合微电网 三大典型混合系统,求解这些交直流混合系统的潮 流计算方法可分为两大类:交替迭代法[14-21] 和统一 求解法[22-24] . 交替迭代法由于处理 VSC 控制策略的 灵活性以及对单侧潮流计算方法[25-26] 的良好继承性 -