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专利号: 2020103698307
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电力系统交直流潮流的全纯嵌入计算方法,其特征在于,所述方法包括:

1)基于传统交流系统节点功率、电压平衡模型,构建全纯型PQ节点潮流模型、PV节点潮流模型和全纯型平衡节点的交流潮流计算模型,进行交流网络潮流计算,获得交流网络潮流解;

2)考虑换流站不同控制方式,构建各种控制方式下全纯型控制模型,并依据换流站等值模型,结合上述交流网络潮流结果,进行VSC换流站相关的计算,获取换流器损耗、直流节点的有功功率大小;

3)依据换流站有功类控制方式确定直流网络节点类型,对各类直流节点分别构建全纯型等式方程,形成全纯型直流潮流计算模型,进行直流网络潮流计算,获得直流网络潮流解;

4)依据直流网络潮流数据,更新交流系统PCC有功功率,并与该数值的前一次结果作差,若差值大于设定阈值,重新执行步骤1);若差值小于设定阈值,获取交直流混合系统的整体潮流分布,流程结束;

其中,构建全纯型PQ节点潮流模型为:

式中,α表示嵌入的复数参数,Yiktrans表示节点i与节点k之间的线路导纳,Yishunt表示节* *点i自导纳;Vk(α)表示节点k的电压函数,Vi(α)表示节点i的电压函数,Vi (α)表示电压函数Vi(α)的共轭函数;*表示共轭运算符;Si表示节点i的功率;

其中,构建PV节点潮流模型为:

式中, 表示PV节点电压幅值,Qj(α)表示节点j的无功功率函数,Pj表示节点j的有功功率;j=1,2,3…NPV,NPV表示交流系统PV节点数;

其中,

构建全纯型平衡节点的交流潮流计算模型具体为:式中,α表示嵌入的复数参数, 表示平衡节点电压复数值;

其中,构建各种控制方式下全纯型控制模型具体为:构建直流节点有功功率控制模型为:

其中,s表示嵌入的实数参数,Gij表示直流网络中i节点与j节点之间的电导, 表示直流网络i节点功率的给定值,Vdci(s)表示直流网络中节点i的电压函数,Vdcj(s)表示直流网络中节点j的电压函数,M表示直流网络节点数;

构建直流节点电压控制模型为:

式中,Vdcslack表示直流定电压节点电压, 表示直流节点电压设定值;

构建PCC无功功率控制模型为:

式中,α表示嵌入的复数参数,Yiktrans表示节点i与节点k之间的线路导纳, 表示PCC节点i的自导纳, 表示VSC注入PCC节点i的有功功率值,Vk(α)表示节点k的电压函数,N表* *示交流网络节点数, 表示注入PCC节点无功功率的设定值,Vi (α)表示节点i的电压函数的共轭函数, 表示PCC节点i的电压函数;

构建PCC无功功率控制模型为:

PCC PCC* * sp 2

Vi (α)*Vi (α)=1+(|Vi |‑1)αPCC* * PCC

式中, 表示定交流电压节点的电压幅值,Vi (α)表示Vi (α)的共轭函数;

其中,所述全纯型直流潮流计算模型具体为:

构建新的全纯型定直流功率节点潮流模型如下:式中,s表示嵌入的实数参数,Pdci表示直流节点i的功率,Vi(s)表示节点i的电压函数,Vj(s)表示节点j的电压函数,M表示直流节点数;

构建电力系统直流潮流的幂级数求解模型:

n

式中,Vj[n]表示直流节点i的电压幂级数s 的系数;Wi[n]表示直流节点i的电压幂级数系数Vj[n]的倒数;

基于直流潮流的幂级数求解模型,构建幂级数求解矩阵:式中,VM[n]表示定直流功率节点的电压n阶幂级数系数,GM1、GM2、…表示线路互电导,G11、G22、…GMM表示线路自电导,M表示直流系统节点数;

将求得电压幂级数系数代入下式,构建电压全纯函数表达式:

0 1 2 n

Vi(s)=Vi[0]s+Vi[1]s+Vi[2]s+…+Vi[n]s令α=1,求取Vi(1)的值即为直流潮流电压解。