多端直流分区互联电网的改进潮流算法
Improved Power Flow Algorithm of Interconnected Power Grid with Multi-terminal DC Partition
- 电力系统自动化 2025年49卷第21期 页码：140-148
- 作者机构：
智能配用电装备与系统全国重点实验室（天津大学），天津市 300072
- 作者简介：
王一振(1987—)，男，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向：柔性直流输配电系统控制保护技术。E-mail：yizhen.wang@tju.edu.cn
裴艾斐(2001—)，男，硕士研究生，主要研究方向：柔性交直流混联电网潮流计算及最优潮流。E-mail：aifei_pei@tju.edu.cn
盛浩(1981—)，男，通信作者，博士，副教授，主要研究方向：电力系统稳定分析与控制。E-mail：hao.sheng@tju.edu.cn
- 基金信息：国家电网公司科技项目(SGNW0000DKJS2310195);国家自然科学基金资助项目(52377119);国家自然科学基金联合基金资助项目(U22B20109);已申请国家发明专利（申请号：202510253287.7）
DOI：10.7500/AEPS20250315003
中图分类号：收稿：2025-03-15，
修回：2025-05-15，
网络首发：2025-07-09，
纸质出版：2025-11-10
- 稿件说明：
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王一振,裴艾斐,盛浩等.多端直流分区互联电网的改进潮流算法[J].电力系统自动化,2025,49(21):140-148.
WANG Yizhen,PEI Aifei,SHENG Hao,et al.Improved Power Flow Algorithm of Interconnected Power Grid with Multi-terminal DC Partition[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(21):140-148.
王一振,裴艾斐,盛浩等.多端直流分区互联电网的改进潮流算法[J].电力系统自动化,2025,49(21):140-148. DOI： 10.7500/AEPS20250315003.
WANG Yizhen,PEI Aifei,SHENG Hao,et al.Improved Power Flow Algorithm of Interconnected Power Grid with Multi-terminal DC Partition[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(21):140-148. DOI： 10.7500/AEPS20250315003.
摘要
潮流计算是多端直流分区互联电网优化调控的基础。然而，目前的交直流潮流算法未充分考虑多端直流分区互联电网耦合特性，内存需求大、求解效率低，不能适应多端直流分区互联电网快速优化控制的需要。为此，文中提出基于直流电网线性潮流的多端直流分区互联电网改进潮流算法。首先，分析电压源型换流器的稳态模型和控制特性。在此基础上，进行功率站交流分区潮流计算，得到功率站注入直流电网的功率。其次，进行直流电网快速线性潮流计算，得到电压站公共连接点的状态信息。然后，进行电压站交流分区潮流计算。改进潮流算法无须交直流循环迭代，实现了交直流潮流解耦计算。最后，通过理论和算例分析表明，改进算法在保持良好收敛性和通用灵活性的前提下，提高了计算效率。小规模系统潮流计算效率可提高30%以上。随着电网规模的增大，计算效率可提高60%以上。
Abstract
The power flow calculation is the basis for optimal regulation and control of interconnected power grids with multi-terminal DC partition. However
currently
the AC/DC power flow algorithms do not fully consider the coupling characteristics of interconnected power grids with multi-terminal DC partition. They have requirement for large memories and low solution efficiency
and cannot satisfy the requirement for rapid optimal control of interconnected power grids with multi-terminal DC partition. Therefore
this paper proposes an improved power flow algorithm of interconnected power grids with multi-terminal DC partition based on the linear power flow of DC grid. Firstly
the steady-state model and control characteristics of the voltage source converter (VSC) are analyzed. On this basis
the power flow calculation for the AC partition of the power station is performed to obtain the power injected into DC grid by the power station. Secondly
the fast linear power flow calculation of DC grid is carried out to obtain the state information of the point of common coupling (PCC) of the voltage station. Then
the power flow calculation of the AC partition of the voltage station is carried out. The improved power flow algorithm is not needed for AC-DC loop iterations and achieves the AC/DC power flow decoupling calculation. Finally
the theoretical and case analyses demonstrate that the improved algorithm improves computational efficiency while maintaining good convergence and general flexibility. The efficiency of power flow calculation of a small-scale system can be increased by more than 30%. As the scale of the power grid increases
the computational efficiency can be increased by more than 60%.
关键词
Keywords
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