廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院的研究人員王紫瑤、廖進(jìn)賢等，在2019年第2期《電氣技術(shù)》雜志上撰文指出，在風(fēng)電規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，多端柔性直流輸電(VSC-MTDC)成為一種靈活、經(jīng)濟(jì)的輸電手段。本文以VSC-MTDC與交流電網(wǎng)共同構(gòu)成的交直流并列運(yùn)行系統(tǒng)為研究對象，分析并完成了計(jì)及多種功率控制模式的概率潮流計(jì)算方法。

首先，建立含VSC-MTDC的交直流潮流模型；其次，在潮流計(jì)算中考慮實(shí)際調(diào)度場合下VSC-MTDC的多種功率控制模式，進(jìn)一步基于拉丁超立方采樣法計(jì)算概率潮流；最后，以廣東南澳多端柔性直流輸電系統(tǒng)作為算例，驗(yàn)證本文算法的有效性。

近年來，以風(fēng)力發(fā)電為代表的可再生能源發(fā)電不斷發(fā)展，風(fēng)電場規(guī)模也日益擴(kuò)大，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析已成為研究的熱點(diǎn)。基于電壓源型換流器的多端柔性直流輸電技術(shù)具有可向無源系統(tǒng)供電且占地小、潮流控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，使得柔性直流輸電在風(fēng)電并網(wǎng)等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。例如，我國已建成投產(chǎn)的南澳柔性直流輸電工程，有效消納了當(dāng)?shù)氐拇笠?guī)模海上風(fēng)電。

潮流計(jì)算是穩(wěn)態(tài)分析的主要工具，目前針對含VSC-MTDC系統(tǒng)的潮流計(jì)算已有一些研究。文獻(xiàn)[6]提出一種適用于柔性直流輸電的交直流混合交替求解算法。文獻(xiàn)[7]則提出了交直流潮流計(jì)算統(tǒng)一迭代求解算法。風(fēng)電出力的隨機(jī)性以及負(fù)荷的隨機(jī)波動，會造成系統(tǒng)潮流的不確定性，這種情況適合使用概率潮流(probabilistic load flow, PLF)來進(jìn)行分析。

其中文獻(xiàn)[10]針對含風(fēng)電場和常規(guī)高壓直流的交直流系統(tǒng)概率潮流問題開展了研究，而VSC- MTDC的運(yùn)行特性與常規(guī)高壓直流存在差異。另外在實(shí)際調(diào)度中，VSC-MTDC存在多種功率控制模式，功率控制模式將大大影響交直流并列運(yùn)行系統(tǒng)的潮流分布，特別是交直流通道之間的潮流分配情況。計(jì)及功率控制模式的VSC-MTDC系統(tǒng)概率潮流計(jì)算方法未見報(bào)道。

本文的主要成果是提出計(jì)及功率控制模式的交直流并列運(yùn)行系統(tǒng)概率潮流計(jì)算方法。首先建立含VSC-MTDC的交直流并列運(yùn)行系統(tǒng)潮流模型；其次介紹了目前常見的功率控制模式，包括定有功功率控制、定有功比例控制和分段式定有功功率控制3種模式；基于拉丁超立方采樣法計(jì)算概率潮流，同時(shí)在概率潮流計(jì)算中考慮功率控制模式對VSC功率定值的作用，最后以南澳柔性直流輸電系統(tǒng)為例對本文方法進(jìn)行驗(yàn)證。

圖1 南澳實(shí)際電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

結(jié)論

本文針對交直流并列運(yùn)行系統(tǒng)下潮流計(jì)算，提出一種功率控制模式的VSC-MTDC交直流并列運(yùn)行系統(tǒng)概率潮流計(jì)算方法。以南澳實(shí)際電網(wǎng)為算例，通過仿真分析獲得以下結(jié)論：

1)本文計(jì)及風(fēng)電及負(fù)荷的隨機(jī)性，考慮了VSC- MTDC所采取的功率控制模式，計(jì)算結(jié)果充分反映了功率控制模式對交直流并列運(yùn)行系統(tǒng)潮流的影響作用。

2)關(guān)于潮流迂回風(fēng)險(xiǎn)，采取分段式定有功功率只能盡量減少直流迂回，而采取定有功比例控制策略，則可從根本上避免明顯的潮流迂回，與實(shí)際情況相符。此結(jié)論驗(yàn)證了本文計(jì)算的準(zhǔn)確性。

總結(jié)

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