[发明专利]一种LCC-MMC混合直流电网交替迭代潮流计算方法

说明书

本申请提供了一种LCC‑MMC混合直流电网交替迭代潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取各换流站的工作信息；根据所述工作信息，确定换流站母线的节点类型；根据所述节点类型，设定所述换流站母线节点相关变量的初值；获取各换流站的损耗功率；根据所述损耗功率和所述相关变量的初值，计算直流电网潮流值；根据所述直流电网潮流值，计算交流系统的单次迭代潮流值；根据所述单次迭代潮流值，计算各LCC换流站的内部变量值；根据前后两次所述单次迭代潮流值以及前后两次LCC换流站的内部变量值，判断所述交流系统是否收敛。本申请所提供的计算方法能够有效解决现有计算方法可操作性差、计算准确度低的问题。

技术领域

本申请涉及高压直流输电技术领域，尤其涉及一种LCC-MMC混合直流电网交替迭代潮流计算方法。

背景技术

直流电网是由三个或三个以上的换流站，通过直流线路以串联、并联或混联的方式连接起来的输电系统。根据换流器所采用开关器件的不同，直流电网又可以分为基于电网换相换流器(Line Commutated Converter，LCC)的传统直流电网和基于电压源换流器(Voltage Source Converter，VSC)的柔性直流电网，以及同时含有LCC和VSC的混合直流电网。模块化多电平换流器(Modular Multi-level Converter,MMC)是VSC中最热门的拓扑之一，其应用范围也最广。目前世界上在运的多端直流输电系统均为LCC型传统直流输电系统或者MMC型柔性直流输电系统，尚未有同时含LCC和MMC的混合直流输电系统。南方电网公司计划于2020年建成乌东德三端混合直流送出工程，其中规划方案之一是云南送端换流站采用LCC，广东和广西受端换流站采用MMC，外送规模初期500万千瓦，远期800万～1000万千瓦，以保障乌东德电力的消纳并提高云电外送的灵活性。因此，从工程实际的角度来看，研究LCC-MMC混合直流电网对电力系统分析计算的影响具有重大的意义。

电力系统潮流计算对电力系统的运行和规划起到至关重要的作用，其任务是根据给定的发电运行方式及系统接线方式对系统的稳态运行状况进行求解。含混合直流电网的交直流电力系统潮流计算的求解方法分为两大类，分别是统一迭代法和交替迭代法。由于统一迭代法需要建立交流系统和直流系统的统一数学模型，从而将交流系统方程和直流系统方程同时联立求解，因此统一迭代法无法充分利用现有电力系统仿真软件来进行潮流计算。而交替迭代法在迭代计算过程中，需要将交流系统和直流系统分别进行求解，即可以利用成熟电力系统软件的潮流算法来对交流系统进行求解，人们只需要专注于直流系统及换流站相关变量的求解即可，因此交替迭代法特别适合于大规模交直流电力系统的潮流计算。然而，现有关于混合直流电网潮流计算的研究中并没有考虑LCC换流站触发角的约束条件，准确性得不到保障，因此有关LCC-MMC混合直流电网的潮流计算方法还有点研究和改进。

发明内容

本申请提供了一种LCC-MMC混合直流电网交替迭代潮流计算方法，以解决现有计算方法可操作性差、计算准确度低的问题。

本申请一方面提供了一种LCC-MMC混合直流电网交替迭代潮流计算方法，所述方法包括：

S100、获取各换流站的工作信息，所述工作信息至少包括：全部控制方式、与所述全部控制方式相对应的控制指令值和换流站额定容量；

S200、根据所述工作信息，确定换流站母线的节点类型；

S300、根据所述节点类型，设定所述换流站母线节点相关变量的初值，所述相关变量的初值至少包括：换流站有功功率指令值和定直流电压控制站的直流电压指令值；

S400、获取各换流站的损耗功率；

S500、根据所述损耗功率和所述相关变量的初值，计算直流电网潮流值；

S600、根据所述直流电网潮流值，更新定直流电压控制换流站的有功功率，根据更新后的所述直流电压控制换流站的有功功率和所述节点类型，计算交流系统的单次迭代潮流值；