含VSC-HVDC交直流混合系统最优潮流研究

发布时间：2019-09-18 15:44

【摘要】：辽宁电网作为东北电网的负荷中心,负荷集中、电源不足且分布不均衡,并且随着高压电网的建设,电磁环网引起的短路电流超标、输电能力受限问题愈加突出。而基于电压源型换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)能够有效提高远距离、大容量输电的经济性,具有潮流快速可控的特点,并且不存在功角稳定问题。利用背靠背VSC-HVDC组成的柔性环网控制器可较好地限制短路电流,保证电网输电能力、可靠性以及提高电网调度灵活性,并可实现电磁环网解列与故障隔离等功能。但如何在不同运行条件下,有效地确定VSC-HVDC运行区间和系统参数是需要解决的重要问题。针对上述问题,本论文对含VSC-HVDC交直流混合系统的最优潮流进行了研究。本文首先分析了VSC的工作原理和稳态机理,确定稳态等效模型,并结合环网控制器的工作原理,推导出应用于辽宁电网柔性环网控制器潮流计算的模型,提出与辽宁实际工程仿真软件交互潮流计算的方法。然后,为分析VSC-HVDC对系统输电能力的影响,本论文构建了含VSC-HVDC的交直流系统最大输电能力计算模型,综合考虑了静态电压稳定性、静态安全性以及系统经济性。为了有效求解此模型,论文提出了连续潮流与遗传算法相结合的混合优化算法用以有效求解模型,通过对IEEE30节点算例和辽宁实际电网仿真分析,将得到的计算结果与未安装前计算结果进行对比,验证了环网控制器的实用性及所提模型和算法的有效性。最后,对含VSC-HVDC交直流混合系统在线潮流控制方法进行了深入研究,在VSC-HVDC潮流特点及交直流混合系统无功优化特点的基础上,提出并建立了含VSC-HVDC的交直流系统多目标潮流优化模型。针对模型的特点和已有方法不足,采用模糊集理论处理多目标函数,提出原对偶内点法和混沌SPEA2的改进交替求解方法进行求解,并通过多算例仿真验证算法的有效性和适应性。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM721.1

【参考文献】

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本文编号：2537581