在直流電網(wǎng)快速發(fā)展的時期,研究交直流系統(tǒng)各種故障下潮流轉(zhuǎn)移分布情況具有重要意義�；谥绷麟娋W(wǎng)的運行特性,提出了一種適用于交直流電網(wǎng)的潮流轉(zhuǎn)移量化分析方法。首先根據(jù)直流電網(wǎng)運行特性將交直流系統(tǒng)等效為交流系統(tǒng)并根據(jù)其圖論特性對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行簡化、分區(qū)。然后利用Floyd算法搜索潮流轉(zhuǎn)移前k條最短路徑。最后,應(yīng)用分布系數(shù)法及等效發(fā)電量轉(zhuǎn)移分布系數(shù)法分別計算了交流線路斷線及換流站功率變化時所搜索出的前k條最短路徑中所含支路的潮流轉(zhuǎn)移分布情況。為驗證該方法的有效性,將該算法的計算結(jié)果與電力系統(tǒng)分析綜合程序（PSASP）中的計算結(jié)果進行了對比。計算結(jié)果表明,所提方法能正確搜索潮流轉(zhuǎn)移路徑,且計算潮流與PSASP程序計算結(jié)果誤差小,為后續(xù)交直流系統(tǒng)快速潮流控制奠定了理論基礎(chǔ)。 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2019,45(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

前k條最短路徑搜索算法流程圖Fig.2Flowchartofsearchingthekshortestpaths

算搜索出的路徑中所含支路的潮流變化即可，可大大簡化計算過程。3算例分析為驗證本文所提方法的有效性，采用嵌入四端柔性直流電網(wǎng)的新英格蘭10機39節(jié)點交直流系統(tǒng)進行驗證，原標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)見文獻[22]，其中31號節(jié)點為平衡節(jié)點，本文取平衡節(jié)點為參考節(jié)點。在原系統(tǒng)中去掉交流線路4-5,5-6,4-14，并在節(jié)點4,5,6,14處接入換流站，其余系統(tǒng)參數(shù)不變，保持系統(tǒng)潮流基本不變。VSC1、VSC2、VSC3、VSC4分別與母線4、5、6、14相連，四端柔性直流電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。直流電網(wǎng)參數(shù)如表1所示。按照本文方法，將直流換流站等效為恒功率負荷，并依據(jù)圖論進行預(yù)處理分區(qū)之后的系統(tǒng)模型如圖4所示。圖中短虛線表示直流電網(wǎng)的連接情況，不參與路徑搜索。為了驗證本文提出的潮流轉(zhuǎn)移量化分析方法的有效性，在PSASP軟件中搭建含四端柔性直流電網(wǎng)的10機39節(jié)點模型，針對以下故障分別進行仿真，并將仿真得到的實際潮流與本文所提方法的計算得到的計算潮流進行對比。本文潮流轉(zhuǎn)移分析的分兩種情況進行。圖2前k條最短路徑搜索算法流程圖Fig.2Flowchartofsearchingthekshortestpaths圖3四端柔性直流電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)Fig.3TopologystructureofVSC-HVDCgrid3.1交流線路開斷時潮流轉(zhuǎn)移分析對線路開斷時的潮流轉(zhuǎn)移進行分析時，以斷開線路始端為起始節(jié)點，斷開線路末端為末節(jié)點，應(yīng)用本文第2章方法搜索出前k條最短路徑，然后針對搜索出的最短路徑，應(yīng)用1.2節(jié)式(1)計算出最短

2558高電壓技術(shù)2019,45(8)表1直流電網(wǎng)參數(shù)Table1ParametersofVSC-HVDCgrid換流站名稱直流電壓/kV控制方式VSC1400P=425MWQ=0VSC2400P=317MWQ=0VSC3400Udc=1.0Q=0VSC4400P=262MWQ=0圖4加入直流電網(wǎng)之后系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲分區(qū)Fig.4TopologyofsystemwithVSC-HVDCgrid路徑上所有線路的潮流轉(zhuǎn)移分布系數(shù)，并利用計算出的分布系數(shù)根據(jù)式(2)計算出最短路徑上所有支路上的新潮流。本文以線路3-18開斷為例，搜索潮流轉(zhuǎn)移路徑，并計算響應(yīng)線路的潮流轉(zhuǎn)移分布系數(shù)如表2所示(表中潮流轉(zhuǎn)移路徑長度以電抗標(biāo)幺值為單位，阻抗其基準(zhǔn)值以文獻[22]給定的39節(jié)點系統(tǒng)的基準(zhǔn)容量100MVA和基準(zhǔn)電壓345kV計算得出)。通過表2中的潮流轉(zhuǎn)移分布系數(shù)求得的計算潮流與PSASP軟件仿真得到的實際潮流的對比情況如表3所示。從表2的結(jié)果可以看出，搜索出的潮流轉(zhuǎn)移最短路徑上線路的潮流轉(zhuǎn)移分布系數(shù)明顯大于次最短路徑上線路的潮流轉(zhuǎn)移分布系數(shù)，線路3-18斷開引起的潮流轉(zhuǎn)移主要通過最短路徑上的線路承擔(dān)。從表3可以看出，采用本文潮流轉(zhuǎn)移量化分析方法求得的新潮流和實際新潮流數(shù)值上非常接近，存在些許誤差是由于本文采用的近似直流潮流模型引起的，但計算誤差特別校說明本文基于分布系數(shù)法的斷線潮流轉(zhuǎn)移量化分析算法在交直流電網(wǎng)快速潮流分析中有較高的可信度，能滿足快速潮流轉(zhuǎn)移估算的要求。表2線路3-18開斷時潮流轉(zhuǎn)移路徑搜索結(jié)果Table2Searchingresultsofline3-18removal路徑長度潮流轉(zhuǎn)移分布系數(shù)3-2-25-26-27-17-180.0962(3-18)3-2d=1.0000(3-18)(3-18)(3-18)2-2525-2626-27d=d=d=0.7399(3-18)27-17d=0.7399(3-18)17-18d=1.00003-2-1-39-9-8-7-

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本文編號：3359868