1、含電力電子設(shè)備的潮流,武志剛,2020/9/1,問(wèn)題簡(jiǎn)介 含晶閘管換流器電力電子設(shè)備的潮流計(jì)算 含VSC換流器電力電子設(shè)備的潮流計(jì)算,2020/9/1,主要內(nèi)容,含大量電力電子設(shè)備（FACTS/HVDC）已成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特征之一 電力電子設(shè)備的特點(diǎn)：快速，靈活，控制范圍大 主要應(yīng)用：無(wú)功補(bǔ)償，改善暫態(tài)穩(wěn)定性，消除潮流阻塞，提高功率傳輸能力 如何求解含電力電子設(shè)備的潮流？ 等效功率注入法（王錫凡，現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析） 戴維南等效電路法（X. P. Zhang，F(xiàn)lexible AC Transmission Systems: Modeling and Control）,2020/9/1,問(wèn)

2、題簡(jiǎn)介,2020/9/1,含晶閘管換流器TCSC的潮流計(jì)算（等效功率注入法）,假設(shè)TCSC的控制目標(biāo)為令Plp恒定，其他控制目標(biāo)類似。,不與TCSC直接相連的節(jié)點(diǎn)潮流方程不變 節(jié)點(diǎn)p和l的潮流方程變?yōu)?增加了一個(gè)未知數(shù)XTCSC，相應(yīng)增加了一個(gè)方程,2020/9/1,對(duì)潮流方程的影響,原潮流方程對(duì)新變量的偏導(dǎo)數(shù)（雅可比矩陣新增一列的非對(duì)角元素） 新潮流方程對(duì)原變量的偏導(dǎo)數(shù)（雅可比矩陣新增一行的非對(duì)角元素） 新潮流方程對(duì)新變量的偏導(dǎo)數(shù)（雅可比矩陣新增行列的對(duì)角元素） 潮流方程其他元素不變，可用常規(guī)的牛頓拉夫遜法迭代求解,2020/9/1,對(duì)雅可比矩陣的影響,用公式 電壓幅值為1.0 相角差為20

3、。30。 用上式估算出XTCSC的初始值 FACTS設(shè)備均可在不同的控制模式下轉(zhuǎn)換，此處等價(jià)于新增不同表達(dá)式的方程 可能存在的問(wèn)題：將支路移去換成等效功率注入后，原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)可能不連通。可以在原位置增加一條大阻抗支路，但不精確，且數(shù)值計(jì)算性能仍受影響。,2020/9/1,初始值的選取及本方法缺點(diǎn),VSCVoltage Source Converter VSC特點(diǎn) 用IGBT，調(diào)制頻率更高 諧波更小 可同時(shí)控有功和無(wú)功 潮流計(jì)算中每個(gè)VSC均可等價(jià)成一個(gè)戴維南等效電路（有源） 潮流計(jì)算結(jié)束后應(yīng)求出合適的,2020/9/1,含VSC換流器SVC的潮流計(jì)算（戴維南等效電路法）,2020/9/1,SVC

4、涉及的潮流方程,i,SVC內(nèi)部交換功率時(shí)自身并不消耗有功功率，故有約束,將SVC等效注入功率計(jì)入原潮流方程，方程個(gè)數(shù)未變 新增了兩個(gè)變量，SVC有功功率約束只有一個(gè)，方程比變量個(gè)數(shù)少一個(gè),控制所聯(lián)母線電壓恒定 控制發(fā)出無(wú)功功率恒定 控制等效并聯(lián)電抗恒定 其他約束：電流相位控制，遠(yuǎn)方電壓幅值控制，線路無(wú)功潮流控制 補(bǔ)充一個(gè)等式約束后，方程和變量個(gè)數(shù)相等，可解,2020/9/1,SVC的控制模式及對(duì)應(yīng)的等式約束,2020/9/1,SVC的不等式約束,潮流方程：常規(guī)潮流方程，計(jì)及SVC等效功率注入及兩個(gè)相應(yīng)等式約束 修正方程：,2020/9/1,含SVC的牛-拉法潮流計(jì)算,2020/9/1,推廣：含VSC換流器的多端直流系統(tǒng)的潮流計(jì)算（含任意多VSC換流器的潮流計(jì)算）,設(shè)母線i為電源區(qū)域（云貴？），母線j、k為負(fù)荷區(qū)域（廣東、廣西？）。,2020/9/1,換流器的等效注入功率,2020/9/1,直流側(cè)的有功功率平衡約束,其中,由直流側(cè)的電網(wǎng)拓?fù)浼皡?shù)決定,PQ控制（母線j、k） PV控制（母線j、k），有功約束不變，無(wú)功平衡約束換成 電源側(cè)換流器母線電壓幅值恒定 此處五個(gè)方程，加上有功功率平衡約束，與潮流變量增加個(gè)數(shù)相同，可解,2020/9/1,M-VSC-HVDC的控制模式及對(duì)應(yīng)的等式約束,2020/9/1,M-VSC-HVDC的不等式