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图1 交直流系统潮流计算示意图
图2 统一迭代法潮流计算框图
这种方法具有良好的收敛性,对于不同的网络结构和不同的直流系统控制方式的算例,都能可靠的求得收敛解。但是基于牛顿法的统一迭代法计算时增加了雅克比矩阵的阶数,并且每次迭代后需要重新计算雅克比矩阵,这样使得计算量增大。
文献[9]给出了含VSC交直流网络的统一模型,针对VSC的控制方式不同对模型进行了适当调整。面对雅克比矩阵非结构堆成问题,引入了附加非零元素;面对零对角元素问题,在节点编号优化中引入了限制条件,使潮流雅克比矩阵三角分解时不遇到零元素。但该文献未详细考虑VSC的有功损耗。文献[10]提出了利用统一方程维数、切换方程类型解决潮流越限问题的方法,避免了求解雅克比矩阵时的奇异问题。文献[11]提出了以一种基于节点电流关系的潮流算法,该算法考虑的直流电网的控制方式,并给出了相应的模型。与传统的基于功率关系的潮流算法相比,其计算速度快、误差较小。文献[12]将换流器视为由PWM控制的升压/降压变压器,且考虑了开关损耗和线路损耗。以此为基础提出了适用于VSC-HVDC基频运行的潮流求解模型。文献[13]提出的统一模型具有详细的交流系统模型以区别交流系统的差异,并简化了直流系统模型以减小计算量。该文献在提高计算速度的同时保留了期望的交流系统求解类型。
此外,已有文献针对直流电网控制方式的改变做出相关研究。文献[14]所提出的AC、DC、VSC表达式仅需改变式中的系数即可进行控制方式的转换,具有高效性。同时,在迭代收敛后,若VSC或直流电网越限,采用切换控制方式或修正指令值的办法使其输出可行的潮流结果,具有一定的应用前景。文献[15]根据CSC型直流系统不同的运行方式之间的相通性,将多种运行方式等效为整流侧定电流、逆变侧定电压的运行方式,仅需在交流输电网络修正方程上追加直流系统的该种运行方式,无需改变修正方程的计算格式,便于优化和控制交直流电网,同时也为VSC型直流系统提供了参考。
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