含vsc-hvdc并网风电场电力系统最优潮流计算

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1、第44卷第12期电力系统保护与控制Vo1．44NO．122016年6月16曰PowerSystemProtectionandControlJun．16．2016DOI：10．7667／PSPC151253含VSC—HVDC并网风电场的电力系统最优潮流计算杨智豪，牟龙华，刘仲(同济大学电气工程系，上海201804)摘要：由于风电场出力的实际值通常在预测值附近随机波动，所以在潮流计算时还应考虑风电场出力的随机性。针对风电场通过VSC．HVDC并网的情形，为了使电网既能安全运行，又能实现经济调度，提出了一种基于场景分析的最优潮流计算模型。模型以火电机组的总成本最小为目标

2、函数，并考虑火电机组在预测场景和误差场景有功出力的调节范围约束，采用内点法进行求解。算例结果表明，引入误差场景后，虽然火电机组的总成本增加了，但是风电场出力的随机性对火电机组快速调节出力能力的要求得到了满足，从而保障了电网的安全运行。关键词：风电场；VSC．HVDC；交直流系统；最优潮流；内点法；场景法Optimalpowerflowofwindfarmgrid—connectedsystembasedonVSC-HVDCYANGZhihao，MULonghua，LIUZhong(DepartmentofElec~icalEngineering，TongjiUni

3、versity,Shanghai201804，China)Abstract：Theactualvalueofwindpoweroutputvariesrandomlyaroundthepredictedvalue，thus，therandomnessofwindpoweroutputshouldbeconsideredinthepowerflowcalculation．ThispaperproposesanoptimalpowerflowcalculationmodelbasedonscenarioanalysisofthewindfarmconnectedtoA

4、CgridbyVSC-HVDC，whichCanachievesecureoperationsandeconomicdispatch．Theminimumtotalcostofthermalpowerplantsistakenastheobjectivefunctionofthemodel，andtheadjustingrangeofactivepoweroutputofthermalpowerplantsundertheforecastedwindpowerscenarioandsamplingscenariosisconsideredasconstraints

5、．Afterwards，themodelissolvedbyutilizinginteriorpointmethod．Thecalculationresultsshowthat，althoughthetotalcostofthermalpowerplantsisincreasedafterintroducingsamplingscenarios，therequirementofthecapabilityofthermalpowerplantsthatcanquicklyadjusttherandomnessofwindpoweroutputissatisfied，

6、thereby，thesafetyofgridoperationisguaranteed．Keywords：windfarm；VSC—HVDC；AC—DCpowersystem；optimalpowerflow(OPF)；interiorpointmethod；scenariomethod全运行方案的基础。因此，研究含VSC—HVDC的0引言交直流系统潮流计算具有重要意义。文献『71研究了在环境污染日益严峻的社会背景下，可再生能VSC—HVDC的稳态功率特性，结合其控制方式的分源的使用已经受到人们的重视。随着可再生能源发析，建立了可用于牛顿一拉夫逊潮流计算方法的电

7、和高压直流输电的发展，可再生能源发电的并网VSC．HVDC数学模型，解决了在使用交替求解法对技术也越来越成熟IJ4J。现有的风电场的并网方式主含VSC．HVDC的交直流系统进行潮流计算时存在要有三类：通过交流线路并网；通过传统HVDC线的问题，但在交直流耦合性很强时，交替求解法收路并网；通过VSC—HVDC线路并网。其中VSC敛性较差。文献[8]研究了电压源型换流器的多端直HVDC输电技术拥有的众多优点使其成为了风电场流输电系统的稳态模型，分析了统一迭代求解法与并网连接方式的首选J。交替迭代求解法固有的缺陷，改进了交替迭代求解对VSC．HVDC在电网运行中的稳态特

8、性和控法使