含VSC-MTDC的交直流混合系统的改进潮流算法

在基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电的稳态模型的基础上,导出了含VSCMTDC的交直流混合系统潮流计算的数学模型,并针对统一迭代求解法和交替迭代求解法这2种算法存在的不足,提出了改进交替迭代求解法.该算法从数学表达形式上严格解除了交流变量和直流变量之间的耦合关系,同时还可以高效利用已有的纯交流系统潮流求...     

多端DC-AC系统的潮流计算

对于含多端直流输电网络的交直流电力系统,本文提出了一种对交流和直流系统分别采用牛顿法进行顺序迭代潮流计算的数学模型和算法。该算法可以有效地考虑换流器的各种控制方式,同时确定换流变压器分接头的位置。算例表明,本算法的数学模型灵活具有通用性,收敛性好。     

基于PSASP/UPI的VSC-HVDC系统潮流控制建模与仿真

提出一种采用节点电流注入法含双端VSC-HVDC的交直流混合系统潮流控制交替求解新方法,交流系统与VSC-HVDC系统通过注入电流接口并交替求解,VSC-HVDC系统根据不同控制方式计算注入电流.对定交流母线电压控制通过无功注入电流反馈控制解决了交流母线电压参考值在交流系统潮流计算中不能直接给定的问题.本文所提新方法可借助电力系统分析综合程序(PSASP)的用户程序接口(UPI)功能实现含VSC-HVDC系统的潮流控制计算.通过新英格兰系统验证了本文所提方法的可行性及有效性.所提方法无需针对VSC-H巾C的各种控制方式改变VSC-HVDDC两侧交流母线的节点类型,控制灵活;无需修改常规潮流计算的雅可比矩阵,程序编写量小,交直流接口清晰且通用性好;对利用商业软件进行含VSC-HVDDC的实际电网潮流控制计算有参考价值.     

交直流混合输电系统及其潮流分析方法

综述了交直流混合输电系统的优越性。讨论了换流器的基本工作状态,并在此基础上提出了一种不必进行交直流间来回交替计算的潮流解法。推导了将直流部分变为交流等效负荷的计算方法,并应用支路差值解耦法迭代求解,取得了满意的结果。     

基于扩展Nataf变换的交直流混合系统概率潮流计算方法

随着新型电力系统高比例新能源与高比例电力电子化的“双高”特征日益凸显,交直流混合已成为中国电力系统的典型特征。伴随着可再生能源出力的随机性,交直流混合系统的潮流也表现出随机性。为此,提出一种基于扩展Nataf变换和拉丁超立方采样的交直流混合系统概率潮流计算方法。首先,建立适用于概率潮流计算的交直流混合系统潮流模型。同时,针对Nataf变换无法处理源荷相关系数矩阵非正定的情况,采用一种基于奇异值分解的扩展Nataf变换,并结合拉丁超立方采样进行交直流混合系统的概率潮流计算。此外,针对传统Gram-charlier级数存在节点电压幅值等状态变量概率为负值的情况,提出一种C型Gram-charlier级数以解决该问题。最后,在改进的57节点交直流混合系统中验证了所提方法的有效性。     

交直流联合系统的安全校正计算

将顺序法交直流潮流计算与基于交流系统灵敏度分析的安全性提高算法相结合,提出了一种交直流联合系统安全校正分析的快速算法.其中,对两端直流输电系统,推荐了一种快速灵活的直流潮流计算方法.在安全校正计算中,通过灵敏度分析选择出有效控制变量并由伪逆法直接求得其调整量.对一个规划中的交直流联合系统的试算表明,这种方法快速有效,具有实用价值.     

高压交直流并联系统的预想事故分析

本文提出了一种高压交直流并联系统的预想事故分析方法。本方法与高压交直流并联系统的快速解耦潮流相结合,采用节点附加注入功率模拟交、直流支路开断,预想事故后的潮流计算采用直接解法。编制了高压交直流并联系统交、直流支路开断的预想事故分析程序。并用实例进行了计算,得到了满意的结果。     

交直流联合系统的安全校正计算

将顺序法交直流潮流计算与基于交流系统灵敏度分析的安全性提高算法结合，提出了一种交直流联合系统安全校正分析的快速算法。其中，对两端直流输电系统，推荐了一种快速灵活的直流潮流计算方法。在安全校正计算中，通过灵敏度分析选择出有效控制变量并由伪逆法直接求得其调整量。对一个规划中的交直流联合系统的试算表明，这种方法快速有效，具有实用价值。     

基于动态相量模型的交直流系统混合仿真

为了解决高压直流输电(HVDC)系统传统仿真模型的精度问题,提出了一种新的混合模型仿真算法来进行交直流系统的暂态稳定分析,分析中对HVDC采用动态相量模型,对交流系统采用传统机电暂态模型.通过混合仿真研究了HVDC动态相量模型与交流系统之间的接口迭代算法.算例结果表明,HVDC动态相量模型比电磁暂态模型具有更高的精度,且提出的接口算法能有效地应用于交直流系统的暂态稳定分析.     

高压双极直流输电线路方程式及参数

在研究高压直流输电所引起的谐波问题时,应该将交流和直流系统作为一个整体来计算,才能获得准确的结果.为了建立系统的数学模型,本文提出了双极直流输电线路方程式的一般形式,它直接地描述直流输电线路送受两端电流电压的关系,并以节点导纳矩阵形式表出,可以方便地适用于交直流电力系统中对各种稳态运行过程的分析和计算.同时,文中也给出确定线路沿线电流和电压分布的方程式.     

基于完整模态技术的交直流系统电压稳定性分析法

提出了基于完整的模态分析技术的交直流系统电压稳定性分析方法。根据交直流系统的特点,采用简便的牛顿拉夫逊法计算交直流系统潮流解,形成雅克比矩阵。运用完整的模态分析技术的原理,得到交直流系统各个负荷母线和发电机母线的参与因子。以参与因子为依据,得出交直流系统的关键负荷母线、关键发电机和最容易电压失稳区域。通过IEEE14节点系统算例验证了所提出的模态分析方法的有效性。     

基于多端柔性直流系统的附加阻尼控制器设计新方法

针对包含多端柔性直流输电(voltage source converter based multi-terminal direct current transmission,VSC-MTDC)的交直流混合系统中出现的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO),研究设计了适用于系统各种运行方式、更具通用性的次同步阻尼控制器(sub-synchronous oscillation damping controller,SSDC)。首先针对研究交直流混合系统的拓扑结构,分析了其运行方式、变换器控制模式及对SSO抑制的影响;然后提出了适用于变换器多种控制模式的更具通用性的SSDC设计新方法;随后分析了用该方法设计的SSDC对系统电气阻尼特性的改善情况;最后在PSCAD/EMTDC上搭建335电平仿真模型。仿真结果验证了SSDC设计新方法的正确性和有效性。研究表明:利用新方法设计的SSDC可以显著增强系统的电气阻尼,有效降低系统处于各种运行方式下发生SSO的风险,通用性强。     

考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算方法研究

提出了一种考虑暂态稳定约束的可用输电能力计算方法.采用转子角约束作为暂态稳定约束,用原-对偶内点法求解该模型,并通过引入一个非线性互补函数改进原对偶内点法在每次迭代中都必须保持正向的缺点.以IEEE14节点系统计算为例说明本算法求解效率高.     

多区域互联系统潮流解耦算法

针对大规模多区域互联电网潮流计算提出了一种基于对角加边结构(BBDF)矩阵的解耦算法.采用节点撕裂法进行区域分解,再利用在联络线中插入虚拟节点的办法,使整个潮流计算的修正矩阵具有对角加边特点.利用对角加边矩阵易于分解的特点,对大规模线性方程进行分解求解,个别修正量采用异步迭代,从而实现快速求取潮流解.采用IEEE118节点系统,验证了算法的可行性和有效性,表明该算法非常适合大电网潮流计算.     

计及离散控制的交直流电力系统最优潮流计算

为协调交直流电力系统的各种控制手段,减少系统的稳态运行费用,建立了交直流电力系统最优潮流计算的数学模型.模型中考虑了变压器变比(包括换流变压器变比)和并联电容器组补偿电纳的离散特性,为非线性混合整数规划模型.采用内嵌二次罚函数处理离散控制变量的非线性原对偶内点法进行求解,并讨论了迭代过程中二次罚函数的引入时机和罚因子的取值方案.对11节点和39节点2个交直流系统的计算表明,所提出的模型和算法能够可靠地收敛到系统可实施的、经济的运行方式.     

直流输电对电压稳定性的影响

与弱交流系统相连的高压直流系统被认为是引起电压不稳定的一个因素,评价交直流系统电压稳定性的方法相当复杂.比较了研究交直流系统电压稳定性的几种方法的优缺点,提出了建立在延拓法基础上的交直流系统电压稳定性的耦合分析方法.该法可以计及直流的不同控制方式和运行状态.分析了直流输电及其控制方式以及换流站不同无功补偿措施对电压稳定性的影响.实例计算表明,换流站合适的无功补偿及直流控制方式有利于电压稳定.     

计及分布式电源的配电网潮流和断线故障分析算法

介绍了分布式电源(DG)与配电网互联的两种常用接口方式,对异步发电机和太阳能电池两种典型DG的运行方式和控制特性进行了研究.建立了各自在潮流计算中所需的数学模型,提出了计及两种DG的交直流混合迭代潮流计算方法,并在此基础上通过考虑配电网特性对灵敏度分析法进行简化,使得该方法能够快速求解断线故障模式下的系统状态,也适合于计及不同DG形式的多电源配电网系统.通过对Kumamoto 15节点配电网系统进行测试,验证了所提出的潮流计算方法以及故障算法的有效性和合理性,为进一步研究DG对电网的影响奠定了基础.     

多电飞机电力系统静态安全与稳定性分析

为研究多电飞机电力系统在工况切换和负载波动情况下的静态安全与稳定性,介绍了多电飞机电力系统的结构及特点;并对比陆地交直流混联系统,构建了适用的潮流模型。通过改进交替迭代算法,完成了对多电飞机交直流混联系统的潮流计算。通过MATLAB编写潮流计算程序,给出了不同工况下负载变化时的潮流计算结果,并制定出相应的稳定调节控制策略。     

远距离交直流并联输电通道联络线的有功优化分配

针对远距离交直流互联多区域电力系统分层分区调度的特点,在已知各区域电网间总电力交换计划的前提下,提出一种远距离交直流并联输电通道联络线有功功率优化分配方法,优化模型以交直流联络线的总有功损耗最小为目标,考虑交流联络线输电断面的安全约束,并考虑直流联络线功率调节范围和调节次数限制的约束,优化得到交直流联络线的输送功率计划.针对直流潮流模型计算长度达数百公里的省间交流联络线功率误差偏大的问题,提出了一种简化交流潮流模型以提高计算精度.通过改进三阶段法求解优化模型,使直流联络线计划既满足功率调节次数限制,又满足每一个输电功率状态的最小持续时间限制,同时实现优化模型各个时段的解耦求解和各个时段子优化模型的并行计算.最后以某一实际大型交直流互联多区域系统为例,验证了所提模型和求解方法的正确性、有效性.     

应用牛顿法的高压直流输电系统非特征谐波潮流算法

针对高压直流输电系统非特征谐波潮流算法中非线性方程组具有变量多、维数高的特点,采用牛顿-拉夫逊算法迭代求解,提高了非特征谐波算法的收敛性,推导了换流装置交流侧三相电流和直流侧电压及Y、d换流变压器Δ绕组内零序环流的解析式.根据交、直流网络与换流装置的相互关系,组成换流站母线三相谐波电流平衡方程、直流网络谐波电流平衡方程,形成了修正方程式,以统一基波和特征谐波潮流结果为初值,运用牛顿-拉夫逊算法迭代求解全系统非线性方程组.采用该算法计算了南方电网云广±800 kV特高压直流输电系统非特征谐波潮流,计算结果合理,收敛性良好,证明了所提算法的正确性和有效性.