考虑直流控制逻辑的潮流计算算例分析

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：整流侧和逆变侧的换流变压器分接头的挡数为±10，每挡调节1%，可调范围为±10%。表3.8直流系统潮流计算结果（状态1）从表3.8的潮流计算结果可以看到，在初始状态1的潮流计算迭代结果中，没有直流参数越界，所以潮流计算只在子程序1中进行。表3.10的计算结果表明该方法可以有效处理交直流系统潮流计算过程中变压器分接头的限制和直流系统运行方式的转换。

采用文献[4]中的算例进行仿真计算，潮流解算之前首先要进行标幺化。

交流系统的基准值：

Sacb=1 000 MV·A

Uacb=230 kV

直流系统基准值：

Sdcb=1 000 MV·A

Vdcb=56 kV

直流线路传输的额定功率：Pdc=200 MW；直流线路额定电压：Vdc=56 kV；额定电流：Id=3.6 kA。整流器侧定电流控制：Ids=3.6 kA，逆变器侧定熄弧角控制：γ=22°。正常运行状态下，整流侧TCC控制触发角为17°±2.5°。逆变侧TCC控制直流线路电压。整流侧和逆变侧的换流变压器分接头的挡数为±10，每挡调节1%，可调范围为±10%。整流器触发角范围为10°～25°，逆变器熄弧角范围为15°～25°，电流裕度Im为整流侧电流控制器电流整定值Ids的10%。无功补偿装置的投切控制同第3章算例分析中的设定，按照上述的计算条件，潮流计算从状态1开始，主程序调用相应的子程序，潮流计算结果如表3.8所示。

表3.8　直流系统潮流计算结果（状态1）

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从表3.8的潮流计算结果可以看到，在初始状态1的潮流计算迭代结果中，没有直流参数越界，所以潮流计算只在子程序1中进行。潮流结果收敛后再对换流变压器的分接头进行离散化处理，原有的直流参数的计算结果需进行相应的调整，经过四次迭代之后收敛。

为了检验潮流程序在计算过程中对变压器分接头越界情况的处理，修改直流系统的控制参数，将逆变侧熄弧角整定值改为16°。修改参数后的潮流计算结果如表3.9所示。在修改直流系统的参数后，逆变侧的变压器分接头已经没有了调节的裕量，失去了对直流电压的控制，这样，潮流计算从状态1跳转到状态3，主程序根据预先编制好的控制逻辑调用子程序3。一次跳转后由子程序3完成这种状态下潮流的计算，经四次迭代后收敛。潮流计算的结果表明，该程序在潮流计算过程中完成了对这种情况的处理。

表3.9　直流系统潮流计算结果（状态3）

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为了触发运行方式发生转换，对直流系统参数进一步修改，将整流侧换流变压器分接头的挡数修改为±5，每挡调节1%，可调范围为±5%，将直流电压整定值调整为62 kV。在修改了直流系统的参数后，潮流计算结果如表3.10所示。

表3.10　控制方式转换后的直流系统潮流

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在这种计算条件下，潮流程序计算从状态1开始，但这时不能得到合理的收敛解，整流侧的换流变压器分接头已经没有了调节的裕量，失去了对触发角α的控制，不能使触发角保持在17°±2.5°的范围内变化。所以潮流计算由状态1跳转至状态2，主程序根据预先编制好的控制逻辑调用子程序2。而在子程序2的潮流计算过程中发生α＜αmin的情况，这表明潮流计算中必须考虑直流系统运行方式的转换。再由主程序做出判断，调用子程序5，在直流系统的运行方式发生转换后整流器运行在最小触发角控制方式下，直流线路电流由逆变侧电流控制器控制，可以看到经两次状态转换后，潮流解算最终在子程序5中完成。表3.10的计算结果表明该方法可以有效处理交直流系统潮流计算过程中变压器分接头的限制和直流系统运行方式的转换。

考虑直流控制逻辑的潮流计算算例分析

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