交流/混合直流联合系统最优潮流分析

摘要

随着大功率电力电子技术的不断进步，由高压换流器件组成的高压直流输电受到全世界的广泛关注。与此同时，以全控型电力电子器件为主体的电压源换流器的研制成功，由于其运行方式灵活，能够并联运行等特点，将高压直流输电的输电形式由单一的两端直流输电向多端直流输电方向发展。时至今日，随着直流断路器的研发成功，直流输电从简单的多端直流输电朝灵活多变、冗余度高的高压直流电网发展。根据我国目前的输电形式以及输电需求，未来我国的输电格局将会是交流、直流混联，直流并联成网的交流/混合直流联合系统输电形式。
　　论文在详细分析电压源换流器、电流源换流器构成及工作原理基础上，建立了计及换流器损耗的电压源、电流源换流器稳态计算模型。结合两种换流器控制方式，研究混合直流系统的运行方式与相互转换方式以及调压策略。
　　论文建立了交流/混合直流联合系统潮流计算模型，研究了模型的统一迭代求解方法，推导了雅克比矩阵元素计算公式，并应用C语言在CodeBlocks平台上进行编程仿真，验证了算法的可行性及正确性。
　　论文研究了混合直流系统的状态变量、控制变量选取方法，建立了两种换流器、直流电网的等式约束以及不等式约束，并在此基础上构建了全系统煤耗最小的交流/混合直流联合系统最优潮流模型。研究了应用内点法求解该模型的方法、过程，推导了计算中所需全部元素计算公式，并应用C语言在CodeBlocks平台上进行编程仿真，验证了算法的可行性和正确性。
　　针对直流电网线路数多、负荷率不均，一般引入直流潮流控制器来有效控制线路潮流，论文研究了DCPFC优化配置方法，并将DCPFC变比作为控制变量，构建了可统筹考虑全系统煤耗与直流线路功率均衡的交流/混合直流联合系统最优潮流模型，通过对含有 DCPFC的交流/混合直流联合系统的最优潮流分析，得到了DCPFC变比的最优控制解。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 高压直流输电及其直流系统发展现状

1.3 交流联合系统稳态分析国内外现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 交流/混合直流联合系统潮流计算

2.1 引言

2.2 交流/混合直流联合系统潮流计算模型

2.3 潮流计算统一迭代法

2.4算例分析

2.5 本章小结

第3章 交流/混合直流联合系统最优潮流分析

3.1 引言

3.2 交流/混合直流联合系统最优潮流模型

3.3 内点法求解过程

3.4 联合系统最优潮流算例分析

3.5 本章小结

第4章 计及直流潮流控制器的联合系统最优潮流分析

4.1 引言

4.2 直流潮流控制器模型及选址

4.3 计及直流潮流控制器的联合系统最优潮流计算

4.4 算例分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢