[发明专利]一种大规模交直流互联电力系统的连续潮流算法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统静态电压稳定性分析领域，尤其是一种大规模交直流互联电力系统的连续潮流算法。

背景技术

随着高压直流输电(HVDC)系统逐渐投入到电网运行中，电力系统的复杂性不断增强，电压稳定性问题逐渐成为影响到系统安全稳定运行的首要因素。HVDC系统的换流器在工作时会消耗大量无功功率，从而影响到受端系统的电压稳定性。早期交直流混联系统静态电压稳定的研究方法包括短路比法、最大功率法、电压稳定因子法等，这类方法对直流(DC)系统进行了不同程度的等值和简化，因而难以应用于复杂大系统的定量分析。

随着电压稳定性分析技术的不断成熟，基于求解系统非线性方程组的连续潮流法开始得到相应的发展。利用连续潮流法计算得到的电压与有功功率关系曲线(PV曲线)不但能够反映系统当前状态到电压崩溃点的“距离”，而且能够可靠地跟踪系统的电压稳定性随系统负荷状态的变化。目前连续潮流法还仅限于交流(AC)系统的负荷裕度和电压崩溃点分析，在实际AC/DC混联系统中静态电压稳定分析的连续潮流计算方法还未得到应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、计算速度快且灵活性高的大规模交直流互联电力系统的连续潮流算法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种大规模交直流互联电力系统的连续潮流算法，包括以下步骤：

步骤101：确定DC系统的初始控制方式；

步骤102：进行AC/DC混联系统的潮流计算，确定系统的初始运行状态；

步骤103：根据直流系统控制方式，分别建立直流系统在预测计算和校正计算过程中的前推回代增量方程；

步骤104：引入参数λ模拟系统负荷和发电的变化，建立参数化后AC系统潮流方程和对应的增广潮流方程；

步骤105：对DC系统对应的预测前推回代方程和AC系统的预测方程，通过前推回代法预测当前AC系统运行点处的预测值x^p，m和λ^p，m；

步骤106：对DC系统对应的前推回代方程和AC系统的预测方程，通过前推回代法进行校正迭代计算得到当前运行点的值x^m和λ^m；

步骤107：判断计算中系统PV曲线是否穿越拐点，若是转步骤109；

步骤108：由当前运行点的值x^m和λ^m确定DC系统的控制方式，并以其为新的系统初始运行状态转步骤103；

步骤109：输出计算结果，绘制PV曲线。

进一步，所述步骤103中，建立直流系统在预测计算过程中的前推回代增量方程和校正计算过程中的前推回代增量方程分别为：

预测计算过程中的前推方程式和回代方程式分别为：

dIt=-JdtpdUt+0]]>

dXd=-JdxpdUt+0]]>

校正计算过程中的前推方程式和回代方程式分别为：

ΔI_t＝-J_dtΔU_t-C_t

ΔX_d＝-J_dxΔU_t-C_d

上式中，I_t为换流母线交流电流，U_t为换流母线交流电压幅值。

进一步，所述步骤104中，建立参数化后AC系统潮流方程和对应的增广潮流方程为：