首页理论教育多端直流输电算例分析

多端直流输电算例分析

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：表3.4三端直流系统参数本章对交直流系统进行潮流计算时，MTDC系统采用两套控制方式，其控制方式见表3.5。解得直流系统状态变量后，通过方程可以计算出注入交流系统的功率[8]。图3.7控制方式1下潮流计算收敛特性从图3.7、图3.8可以看出对于交替求解法，直流节点的控制方式的变化会影响其计算效率，并且多端直流输电系统的收敛性不如两端直流输电系统。

将EPRI-36算例中的Bus24、Bus23、Bus9三个节点作为直流系统换流器节点，将三个节点间的交流线改为直流线运行。三端直流输电系统如图3.6所示，具体参数见表3.4。

表3.4　三端直流系统参数

pagenumber_ebook=73,pagenumber_book=64

本章对交直流系统进行潮流计算时，MTDC系统采用两套控制方式，其控制方式见表3.5。

pagenumber_ebook=74,pagenumber_book=65

图3.6　三端直流输电系统

表3.5　换流器的控制方式

pagenumber_ebook=74,pagenumber_book=65

如果采用的控制方式为表3.5中的“控制方式Ⅰ”，根据方程（3.42）和表3.5中的数据，可列出直流系统方程为

pagenumber_ebook=74,pagenumber_book=65

pagenumber_ebook=75,pagenumber_book=66

最后三个方程为控制方程，如果采用“控制方式Ⅱ”的控制方式，可得控制方程为

pagenumber_ebook=75,pagenumber_book=66

可得出相应的“控制方式Ⅱ”下的潮流计算方程组。方程的矩阵形式如下：

pagenumber_ebook=75,pagenumber_book=66

pagenumber_ebook=76,pagenumber_book=67

采用高斯迭代法可以计算出直流系统的状态变量，具体步骤如下：

（1）将A矩阵选主元，例如第一列为：，形成修改后的矩阵A′；

（2）修改向量b的元素顺序得到向量b′；

(3)。

式中，D为A′的对角线元素组成的对角矩阵；为由A′的严格下三角和严格上三角元素构成的三角矩阵。解得直流系统状态变量后，通过方程（3.46）可以计算出注入交流系统的功率[8]。两种控制方式下潮流计算的收敛特性如图3.7、图3.8所示。

pagenumber_ebook=76,pagenumber_book=67

图3.7　控制方式1下潮流计算收敛特性

从图3.7、图3.8可以看出对于交替求解法，直流节点的控制方式的变化会影响其计算效率，并且多端直流输电系统的收敛性不如两端直流输电系统。这是由于多端直流系统增加了雅可比矩阵修正功率节点的个数，使某些节点注入功率需要反复修正，降低了计算效率。潮流计算结果见表3.6。

pagenumber_ebook=77,pagenumber_book=68

图3.8　控制方式2下潮流计算收敛特性

表3.6　潮流计算结果

pagenumber_ebook=77,pagenumber_book=68

从表3.6中可以看出，多端直流输电系统也具备两端直流输电系统的一些特性，例如：随着触发角或关断角的增大，注入直流系统的无功功率也相应增加，也证明了UPI计算程序比较准确，符合直流输电系统特性。