[發明專利]綜合能源系統換流器特性建模與交直流潮流計算方法及系統

有效

• 申請號: 201911113809.4
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110854861B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 李毓;彭石;王承民;謝寧;王智冬;朱承治
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網浙江省電力有限公司;國網經濟技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種綜合能源系統換流器特性建模與交直流潮流計算方法及系統，包括：基礎數據準備模塊是對潮流計算做需要的數據進行準備處理；交直流系統變量坐標變換模塊將交流系統變量變換為直流系統變量，或者將直流系統變量變換為交流系統變量；換流器的外特性等值建模模塊針對整流器和逆變器進行建模；交直流混合系統的綜合建模模塊是建立交直流混合系統的統一網絡模型；交直流混合系統的綜合潮流計算模塊對交直流混合系統的統一網絡模型進行綜合潮流計算；交直流系統變量坐標反變換模塊是在綜合潮流計算之后，將相應的直流或者交流變量變換為原坐標系下。本發明有利于掌握交直流混合系統的綜合特性，并進而對綜合能源系統進行穩態分析。

技術領域

本發明涉及電網技術領域，具體地，涉及一種綜合能源系統換流器特性建模與交直流潮流計算方法及系統，尤其涉及一種配電網多能系統換流器外特性等值建模和交直流混合電力系統的綜合潮流計算方法及系統。

背景技術

社會經濟的發展使得電力需求日益緊張，而隨著風、光等新能源技術和電力電子技術的發展，換流器技術也日益成熟，直流輸電以及相應的直流系統已經出現。對于綜合能源系統而言，其能源系統中所囊括的水、氣、熱等能源因在不同溫度下所呈現的固、液、氣等多種形態，有理由將其歸結為流體系統，而流體系統能流隨時間變化較小的特性使其能夠被等效為頻率恒定的直流系統。因此，穩態情況下，將其與現有交流為主的電力系統相結合，決定了未來電網形態為交直流混合系統。掌握含有直流元素的交直流混合電力系統及網絡特性，是對其進行運行優化、安全穩定控制的必要條件，而潮流計算則是掌握交直流混合電力系統及網絡特性的基本手段之一。

經過對現有技術的文獻檢索，[1]Kundur?P.Power?system?stability?andcontrol.New?York:McGraw-Hill,1994.[2]王錫凡.現代電力系統分析[M].科學出版社，2015.[3]王偉亮，王丹，賈紅杰，等.能源互聯網背景下的典型區域綜合能源系統穩態分析研究綜述[J].中國電機工程學報，2016,36(12)：3292-3305.Wang?Weiliang,Wang?Dan,JiaHongjie,ed?al.Review?of?Steady-state?Analysis?of?Typical?Regional?IntegratedEnergy?System?Under?the?Background?of?Energy?Internet[J].Proceedings?of?theCSEE,2016,36(12):3292-3305.[4]薛振宇,房大中.基于雙向迭代的交直流互聯電力系統潮流計算[J].電力系統自動化,2013,37(05):61-67，發現現在的交直流混合電力系統的潮流計算分為兩種：一是交替計算方法，就是分別進行交流系統和直流系統的潮流計算，換流器兩側的電壓、電流和功率值互為邊界條件；一是統一計算法，即將所有的交流系統方程和直流系統方程聯立求解，與交替計算法相比，并無本質的區別。無論是現有的交替計算法還是統一計算法，都忽略了換流器特性，并沒有對換流器進行建模，也沒有考慮換流器的控制因素，本質上還是對交流系統和直流系統分割開來進行計算的。這對于統一掌握交直流混合系統的綜合特性來說存在困難，這也是目前交直流混合系統潮流計算的明顯缺點。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種綜合能源系統換流器特性建模與交直流潮流計算方法及系統。

根據本發明提供的一種綜合能源系統換流器特性建模與交直流潮流計算系統，包括：基礎數據準備模塊、交直流系統變量坐標變換模塊、換流器的外特性等值建模模塊、交直流混合系統的綜合建模模塊、交直流混合系統的綜合潮流計算模塊和交直流系統變量坐標反變換模塊；

基礎數據準備模塊：對潮流計算需要的數據進行準備處理；

交直流系統變量坐標變換模塊：將交流系統變量變換為直流系統變量，或者將直流系統變量變換為交流系統變量，將交直流系統變量變換至同一坐標系下；