07 含電力電子設備的潮流

1、含電力電子設備的潮流武志剛2022/9/2問題簡介含晶閘管換流器電力電子設備的潮流計算含VSC換流器電力電子設備的潮流計算主要內(nèi)容2022/9/2含大量電力電子設備（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備的特點：快速，靈活，控制范圍大主要應用：無功補償，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）問題簡介2022/9/2含晶閘管換流器TCSC的

2、潮流計算（等效功率注入法）lpmlpm假設TCSC的控制目標為令Plp恒定，其他控制目標類似。2022/9/2不與TCSC直接相連的節(jié)點潮流方程不變節(jié)點p和l的潮流方程變?yōu)樵黾恿艘粋€未知數(shù)XTCSC，相應增加了一個方程對潮流方程的影響lpm2022/9/2原潮流方程對新變量的偏導數(shù)（雅可比矩陣新增一列的非對角元素）新潮流方程對原變量的偏導數(shù)（雅可比矩陣新增一行的非對角元素）新潮流方程對新變量的偏導數(shù)（雅可比矩陣新增行列的對角元素）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對雅可比矩陣的影響2022/9/2用公式電壓幅值為1.0相角差為20。30。用上式估算出XTCSC的初始值FACT

3、S設備均可在不同的控制模式下轉換，此處等價于新增不同表達式的方程可能存在的問題：將支路移去換成等效功率注入后，原來的網(wǎng)絡可能不連通?？梢栽谠恢迷黾右粭l大阻抗支路，但不精確，且數(shù)值計算性能仍受影響。初始值的選取及本方法缺點2022/9/2VSCVoltage Source ConverterVSC特點用IGBT，調(diào)制頻率更高諧波更小可同時控有功和無功潮流計算中每個VSC均可等價成一個戴維南等效電路（有源）潮流計算結束后應求出合適的含VSC換流器SVC的潮流計算（戴維南等效電路法）VSC換流器+-2022/9/2SVC涉及的潮流方程+-iSVC內(nèi)部交換功率時自身并不消耗有功功率，故有約束將SVC

4、等效注入功率計入原潮流方程，方程個數(shù)未變新增了兩個變量，SVC有功功率約束只有一個，方程比變量個數(shù)少一個2022/9/2控制所聯(lián)母線電壓恒定控制發(fā)出無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，遠方電壓幅值控制，線路無功潮流控制補充一個等式約束后，方程和變量個數(shù)相等，可解SVC的控制模式及對應的等式約束2022/9/2SVC的不等式約束2022/9/2潮流方程：常規(guī)潮流方程，計及SVC等效功率注入及兩個相應等式約束修正方程：含SVC的牛-拉法潮流計算2022/9/2推廣：含VSC換流器的多端直流系統(tǒng)的潮流計算（含任意多VSC換流器的潮流計算）設母線i為電源區(qū)域（云貴？），母線j、k為負荷區(qū)域（廣東、廣西？）。2022/9/2換流器的等效注入功率2022/9/2直流側的有功功率平衡約束其中由直流側的電網(wǎng)拓撲及參數(shù)決定2022/9/2PQ控制（母線j、k）PV控制（母線j、k），有功約束不變，無功平衡約束換成電源側換流器母線電壓幅值恒定此處五個方程，加上有功功率平衡約束，與潮流變量增加個數(shù)相同，可解M-VSC-HVDC的控制模式及對應的等式約束2022/9/2M-VSC-HVDC的不等式約束2022