含VSC-HVDC的交直流混合系统潮流计算与无功优化

发布时间：2020-07-19 19:22

【摘要】：随着风能、太阳能等清洁能源的发展,基于电压源型换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)已经成为电能的主要输送方式之一。然而随着VSC-HVDC的快速发展,传统的交直流混合系统潮流计算和无功优化已经不能满足要求。在此背景之下,本文主要针对含VSC-HVDC的交直流混合系统潮流计算中交替迭代法收敛性差的缺点,提出了基于动态收敛判据的改进交替迭代法,进而建立了含VSC-HVDC的交直流混合系统多目标无功优模型,通过与交流无功优化模型对比,验证该模型的优越性。基于此,本文主要内容如下:首先,通过分析电压源型换流器(VSC)的优点、输电方式、基本原理,得出VSC能够实现有功无功功率灵活、独立控制的结论;研究了VSC的控制方式,建立了以直流线路和VSC为基础的直流子系统的潮流计算模型;将交流子系统分为普通节点和特殊节点,建立了含VSC-HVDC的交直流混合系统的潮流计算模型。其次,针对交直流混合系统潮流计算中交替迭代法收敛性差的缺点,提出一种基于动态收敛判据的改进交替迭代法。通过分析交替迭代法在潮流计算初期收敛判据与电压最大误差的关系,给出收敛判据的改进方法,并改进了交替迭代法的潮流计算流程。算例仿真对比了不同控制方式下的联立求解法、交替迭代法与改进交替迭代法的收敛性。结果表明改进交替迭代法的迭代次数下降,计算时间缩短。最后,在含VSC-HVDC潮流计算基础之上,建立了电压偏差和有功网损最小的多目标优化模型,通过分析系统最大供电能力和当前负荷之间的关系,提出了有功网损和电压偏差对应权重值的求取方法。采用改进粒子群算法对模型进行求解,对加入直流的IEEE30标准节点算例进行仿真分析,结果表明含VSC-HVDC的交直流混合系统的无功优化与传统交流系统的无功优化相比,其网损和电压偏差的优化效果更好,并且能够节省无功补偿装置的无功出力。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM744
【图文】：

- 49 --6 改进的线性递减权重粒子群算准节点输电网络基础之上进直流支路。将 1 号电压源型换流器接在 4 号节点上，作2 个无功补偿装置分别安装为 1、2、5、8、11、13。四记为1T 、2T 、3T 、4T 。IEEE3

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本文编号：2762854