基于電壓源型換流器的多端直流配電網潮流計算

吳紅斌, 楊 超, 陳 煜, 王劉芳, 徐 斌

(1. 合肥工業大學電氣與自動化工程學院, 安徽省合肥市 230009; 2. 國網安徽省電力公司經濟技術研究院, 安徽省合肥市230022; 3. 國網安徽省電力公司電力科學研究院, 安徽省合肥市 230601)

0 引言

隨著新能源的發展與應用,越來越多的分布式電源(包括風機、光伏等直流形式的電源)接入配電網,以及電動汽車、信息設備、半導體照明系統、直流電機等直流負荷的日益增長,現有交流配電網將面臨電能接納與供應的穩定性、高效性、經濟性等方面的巨大挑戰;另一方面,隨著電力電子技術的發展及全控器件的成熟應用,將基于電壓源型換流器(voltage source converter,VSC)的直流技術運用到配電網供電領域,將有效解決城市配電系統面臨的問題。因此,發展直流配電網將是未來城市配電網建設的必然趨勢[1-4]。

由于VSC具有多種控制方式,使得直流配電網的整體運行和控制更加靈活[5-7],這對直流配電網的潮流計算提出了更高的要求。目前,直流配電網的研究還存在大量的理論與技術問題有待解決[8-10]。在分析直流配電網的穩態運行、設計相應控制方式和研究配備相關保護裝置時,網絡潮流計算都是重要的前提和基礎。因此,有必要研究適用于直流配電網的潮流計算方法。

文獻[11]詳細推導了適用于VSC與多端直流(VSC-MTDC)系統潮流計算的VSC數學模型,提出了基于多端VSC與高壓直流(VSC-HVDC)系統的交直流潮流交替迭代求解法。文獻[12-14]提出了基于多端VSC-HVDC系統的交直流潮流統一迭代求解法。……