基于vsc-hvdc风电场并网系统潮流算法研究

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1、第42卷第24期电力系统保护与控制Vb1．42No．242014年12月16日PowerSystemProtectionandControlDec．16，2014基于VSC．HVDC的风电场并网系统潮流算法研究牛博彦，胡林献，张众(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150006)摘要：柔性直流输电系统非常适合海上风电场并网，但传统交／直流混联系统潮流算法在计算基于VSC-HVDC的风电场并网系统潮流时存在缺陷：直流系统移开后，风电场交流节点变为孤立节点，剩余交流系统的雅可比矩阵不可逆，迭代过程无法进行。针对这一

2、缺陷提出了一种含VSC-HVDC的混联系统(AC／VSC-HVDC)潮流解耦算法：该算法将交、直流系统进行解耦，分别迭代计算。所提算法克服了目前交／直流混联系统潮流计算方法存在的对交流潮流计算程序继承性差、扩展变量多、计算速度慢等缺点；也解决了风电场VSC—HVDC并网系统潮流算法中存在的问题。通过标准算例的计算验证了所提方法的有效性，可以用来对风电场直流并网系统进行稳态潮流分析。关键词：风电场并网；电压源换流器；交流／直流混合系统；潮流计算；交直流解耦Researchonpowerflowofwindfarmgrid-·c

3、onnectedsystembasedonVSC—-HVDCNIUBo·yan，HULin—xian，ZHANGZhong(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTechnology,Harbin150006，China)Abstract：FlexibleHVDCsystemisverysuitableforoffshorewindfarmgrid-connection，butwhentraditionalAC—DCpowerflowalgor

4、ithmisusedtocalculatethepowerflowofgrid-conectedwindfarmbasedonVSC-HVDC，onceremovingtheDCsystem，thewindfarmbecomesisolatedcommunicationnode，thustheJacobimatrixofcommunicationsystemwillnotbeirreversibleanditerativeprocesscan’tbecontinued．Aimingatthesedefects，thispap

5、erproposesaAC／VSC—HVDCpowerflowdecoupledalgorithmcontainingVSC-HVDC，bywhichtheACsystemandDCsystemaredecoupledandcomputediteratively．ThisalgorithmovercomestheshortagesofexistingAC／DChybridsystempowerflowcalculationalgorithm，suchasbadinheritancetoACpowerflowcalculati

6、onprogram，muchexpansionvariables，slowcalculationspeed，andSOon，andsolvestheproblemofwindfarmVSC—HVDCgrid-connectedsystempowerfolwalgorithm．Calculationofstandardexamplesverifythattheproposedalgorithmisvalidandcanbeusedforsteady-statepowerflowanalysisofwindfarmDCgrid-

7、connectedsystem．ThisworkissupportedbyNationalHigh-techR&DProgramofChina(863Program)(No．2011AA05A105)．Keywords：grid—connectedwindfarm；voltagesourceconve~er；AC／DChybridsystem；powerflowcalculation；decoupling中图分类号：TM74文献标识码：A文章编号：1674．3415(2014)24．0006-06交流并网和基于电压源换流器的

8、柔性直流并网。相0引言比于常规交流并网，基于电压源换流器(Voltage众所周知，风能是高效的清洁能源，分布广泛、SourceConverter,vsc)的新一代高压直流输电技术成本低廉、发展迅速，在分布式能源中占据重要地(VSC-HVDC)具有向无源地区供电、有功功率和无位【lJ。但我国