多电压等级交直流配电系统潮流分析

发布时间：2021-11-16 06:01

　　随着分布式电源及直流负荷的发展,兼具安全、可靠、高效的交直流混合配电网将成为未来配电网发展的一种重要形式。基于电压源型换流器的直流配电网具有可控性强、电能质量问题少、经济性好等优点,但同时也引入了有别于交流配电网的潮流计算问题。为此,文章首先建立了考虑换流器损耗以及直流变换器损耗的潮流计算模型,并给出损耗参数计算方法。其次介绍了直流系统潮流模型的求解方法,重点考虑了电压源型换流器和DC/DC变换器控制方式对潮流计算的影响,针对不同的控制策略给出不同的潮流求解方法,并给出了当潮流越限时几种有效的解决措施。最后利用IEEE 33节点直流配电网算例验证了提出的损耗模型的正确性和潮流求解方法的有效性。 

【文章来源】：电力建设. 2020,41(10)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

VSC换流站模型

VSC等效电路如图2所示。VSC的交流侧采用等效电压源模型，直流侧为等效电流源模型[19]。图2中:变压器阻抗Ztf=Rtf+j Xtf,Rts、Xtf分别为变压器电阻和电抗;换相电抗器阻抗Zc=Rc+j Xc,Rc、Xc分别为换流相关抗器电阻和电抗;换流站PCC流向VSC的视在功率Ss=Ps+j Qs,Ps、Qs分别为换流站PCC流向VSC的有功功率和无功功率;换流变压器流向VSC交流侧的视在功率Sc=Pc+j Qc,Pc、Qc分别为换流变压器流向VSC交流侧的有功功率和无功功率;Uc和δc为VSC交流侧节点电压及相角;Us和δs为换流站PCC电压及相角;Uf和δf为换流变压器低压侧节点电压及相角;Pdc为VSC流向直流系统的注入功率;Idc为注入直流侧的电流。

直流配电网中存在多个电压等级，直流变换器起到电压等级变换的作用。且直流变换器具有多种拓扑结构[18]。其统一稳态模型如图3所示。图3中:K是与系统的占空比以及隔离变压器变比相关的物理量;RE和UE为变换器等效内阻与等效电压降;UI和UO分别为直流变换器的输入电压与输出电压;II和IO分别为直流变换器的输入电流与输出电流;R为用电侧等效负荷。上述直流变换器稳态模型参数具体表达式参考文献[18]。

【参考文献】：
期刊论文
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[8]直流配电网研究现状综述[J]. 胡仙来,冯亚东.  供用电. 2016(07)
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博士论文
[1]基于电压源换流器的高压直流输电系统数学建模与仿真分析[D]. 郑超.中国电力科学研究院 2006

硕士论文
[1]多端VSC-HVDC输电系统潮流算法研究[D]. 徐经民.南昌大学 2018
[2]含柔直输电的交直流系统潮流计算及其优化控制策略[D]. 王家融.华北电力大学(北京) 2018
[3]直流配电网潮流计算模型及算法研究[D]. 李韦姝.华北电力大学 2015



本文编号：3498291