计及直流控制方式转换和换流变变比调整的交直流潮流算法研究.pdf

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1、第39卷第1期电力系统保护与控制Vl0l_39NO．12011年1月1曰PowerSystemProtectionandControlJan．1，2011计及直流控制方式转换和换流变变比调整的交直流潮流算法研究谭涛亮，张尧(华南理工大学电力学院，广东广州510640)摘要：在分析统一迭代法及交替迭代法优缺点的基础上，提出了改进的交替迭代法以计算交直流系统潮流。该算法计及了直流变量的边界约束，对交流及直流系统潮流方程均采用牛顿拉夫逊法求解，确保了直流子系统雅可比矩阵可逆。分析了交流系统修正雅可比矩阵在

2、计算过程中可能出现虚部的原因，给出了换流变分接头调整的策略。以修改后的IEEE39系统为例，验证了所提算法的正确性。重点讨论了当节点负荷缓慢增加时，潮流计算中换流变调整分接头，无功补偿设备的投切和直流控制方式发生改变的详细过程及以上因素对电压稳定极限的影响。关键词：交替迭代；交直流系统；控制方式；换流变变比；电压稳定StudyonAC／DCpowerflowalgorithmconsideringtheswitchingofDCcontrolmodeandconvertertransformerra

3、ti0TANTao-liang，ZHANGYao(SchoolofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：BasedOilanalyzingthemeritsanddrawbacksoftheuniformandalternatingiterationm~hod，anadvancedAC／DCpowerflowalgorithmispresented，whichconsidersthe

4、boundaryconstraintoftheDCvariables．ThepowerflowequationsoftheACandDCsystemareallsolvedbyNewton—Laphsonmethod．ItmakestheJacobimatrixofDCsystemreversible．ThispaperanalyzesthereasonwhytheelementofcorrectionalJacobimatrixofACsystememergesimaginarypartdurin

5、gthecourseofcalculation，andgivesthewaytoadjustthetapofconvertertransformer．ThevalidityofthemethodpresentedisverifiedbythemodifiedIEEE·39bussystem．Itespeciallydiscussesthedetailedcourseofadjustingconvertertransformertap，switchingthereactivepowercompensa

6、tiondevicesandchangingthecontrolmodeofDCsystemwhenthenodeloadincreasesslowly，andanalyzestheeffectonthevoltagestabilitylimitsbytheabovefactors．Keywords：alternatingiteration；AC／DCpowersystem；controlmode；convertertransformerratio；voltagestability中图分类号：TM7

7、2文献标识码：A文章编号：1674-3415(2011)01—0040—06法每增加一条Ⅳ端直流系统，雅可比矩阵需增加5N0引言阶，文献【2】所提算法则需增加7Ⅳ一1阶，因而对程随着电网建设的发展，直流输电将在我国西电序编制的要求高，占用内存较多，同时计算时间长。东送和全国联网工程中起着重要的作用。因此，对交替迭代法的交、直流系统潮流方程分开求解，直交直流混合电网运行的研究也更为迫切。作为暂态流部分与交流部分可选用不同的潮流算法，编程比计算及稳态计算的基础，可靠的交直流潮流计算方较方便，且可利用现有

8、纯交流系统潮流算法成果。法对交直流电网的分析尤为重要。另外，交替迭代法也更容易在计算中考虑直流变量目前，交直流潮流计算方法主要有统一迭代的约束条件及运行方式的合理调整。早期的交替迭法【l-3]和交替迭代法【4_9】。统一迭代法完整地考虑了代法忽略了交直流系统之间的耦合，收敛性较差，交、直流变量之间的耦合关系，对各种网络及运行尤其当交流系统较弱时。文献【4】提出了改进的交替条件的计算，均呈现良好的收敛特性。但其雅可比迭代法，将直流系统的有功和无功功率用换流站的矩阵的阶数