交直流输电系统分析

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1、15交直流输电系统分析15.1交直流输电系统潮流计算交直流输电系统的潮流计算不属于动态电力系统分析范畴，但可以用來说明交直流系统计算时二者接口处理的特点，而且是暂态稳定分析的基础，故本章加以简单介绍。交直流系统潮流计算一般采用交替迭代法。其特点如下。把直流整流站和逆变站看作交流系统相应母线上的负荷，负荷功率为（什,Q』，从而在交流电网计算时可采用常规的牛顿■拉夫逊法或快速PQ分解法潮流计算程序。然后，把交流系统潮流计算得到的整流站和逆变站交流母线电压=耶（J"=乙號作为直流系统的边界条件，根据第6章中导出的直流系统模型（包括换流器、直流输电线方程及控制约束方程），可计算直流系统的

2、电量，并得到直流系统从交流系统吸收的有功功率和无功功率（）和（P：，0）（见图6-7）o然后，再把直流系统看作交流系统的“负荷”，计算交流系统的潮流，这样交替迭代，直到收敛。迭代过程由图15・1所示。若初值合理，则只要交替迭代1〜3次即可满足工程精度要求。7/*b交流条统图15・1交替迭代法求解AC/DC潮流対于不同的直流系统运动方式（见6.5节），相应的直流潮流计算过程略有不同。⑴若直流系统为运行方式一，设整流侧为定电流/“S控制，逆变侧为定熄弧角g控制,并设换流站交流母线电压力'和已知，计算直流潮流主要有两种情况（见图6-7）o①若换流站变比已知，则由式（6・21）〜式（6・

3、24）标幺值公式，由于熄弧角久已知,故电量计算可从逆变侧开始。3由-一乂几计算71由u：hr仏计算久。根据听=3=nU'cosa-一Xg计算a,然后由式（6・24）分别计算整流侧和逆变侧的功71率因数COS0、cos。"及相应的有功功率马，乙:和无功功率在计算点火角a时应校验a>anin，否则应转入运行方式二，则潮流计算要按运行方式二进行。②若换流变压器变比未知，通常要求在潮流计算屮整定7/及以便使Ot=aN（常収0,严15。），以及使刀（或〃；）为额定值，这里设U：=Uds。相应的直流电量计算顺序为（p.U.方程）根据y，计算叭二见+©加37/8色——X九及听兀3-n"U"c

4、OS§NX；Ids71计算/及然后由式（6・24）计算cos0,cos0"及P；F，Q；,Q：「若算得的/及/超越了实际换流站的变比上限值、下限值，则应将/及/定为相应上限值、下限值，重算潮流；/,n若不越限，则本次计算结朿。若在运行方式一时，整流侧为定功率控制或者逆变侧为定电压控制或定0角控制，也可导出相应的电量计算顺序。这里不一一详细介绍。运行方式一中要求o>Q“，如算得avenin，则应设―匕価，转入运行方式二，重算相应潮流。（2）当直流系统处于运行方式二，即逆变侧为定电流IdS-Id控制，为逆变侧定电流控制裕度，整流侧为定最小点火角0血控制，则在已知的条件下，由于点火角

5、已知为0丽，故由整流侧向逆变侧作直流电量计算。计算顺序如下。因为a和已知，可先由整流站电压方程计算t/;,再由直流线路方程计算然后由逆变侧电压方程计算6,最后由式（6・24）计算COS0,cos。"和巧及0,0。计算完后，应校验心g，兀为最小熄弧角。当不满足"片时，系统返回运行方式一，重新计算。（3）在运行方式一及运行方式二中间，实际上还存在一个过渡运行方式，这一方式在稳态运行时很少遇到，下面加以说明（见图15-2）0设系统原来运行在A点，为运行方式一，整流侧定电流（/朮）控制，逆变侧定熄弧角（/“）控制。设系统整流侧交流母线电压下降，则点火角（X要减小，以维持Id=IdS,使工

6、作点仍在A点。若由于整流侧交流母线电压下降较严重，则由于匕血限制，整流侧电压■电流特性转为⑴‘（见图15-2）,则系统不再工作在A点，而转到C点，此时IdS-Md

7、定电流Ids-M（l控制，系统运行在B点。图15-2过渡运行方式示意图在潮流计算中若遇到按运行方式一计算直流潮流，出现a<^mm。若按运行方式二计算,又出现§〈久吋，则应按运行方式三计算潮流，此吋S=Jv,a=^min,但/於―。或根据控制系统的作用，自动调整/“S增加或减少一个固定值，以便使系统返回运行方式一或二。实际系统屮为使系统出现运行方式三时有较稳定的工作点，逆变侧也可改为定0斗控制，从而逆变侧电压方程为宀>X：Id71相应电压■电流特性上翘（见图15-2中0=0“相应特