《现代电力系统分析(2016-3)》.pdf

研究生学位课： 现代电力系统分析 任课教师：王继东 第十节 交直流电力系统的潮流计算 一、概述 与交流输电比较，直流输电由于其固有的技术经 济上的特点: 因此在远距离大功率输电 交流电力系统之间进行非同步互联 利用电缆跨海送电或向负荷密集的大城市供电 作为限制短路电流的措施等方面 近年来，随着直流输电技术的不断发展和日臻成 熟，在更多的交流电力系统中出现了直流线路， 并且有趋势进一步发展为多端的直流输电系统， 从而形成了交直流联合电力系统或简称交直流电 力系统。 交直流电力系统的潮流计算和纯交流电力系统相比较， 具有不少特点 ： 首先，除了原有的交流电力系统变量之外，又增加了 直流电力系统变量，两者的有关变量将通过换流站中 交直流换流器的特性方程建立数学上的联系。 在纯交流电力系统中，决定潮流分布的是节点的电压 大小和相角，而在直流电力系统中由于只流过有功功 率 (直流功率)，其功率分布仅由直流系统各节点的电 压大小决定。不过，由于通过换流器进行相位控制， 流入换流器的交流电流其基波分量将比外施于换流器 的交流电压滞后一个角度，也即通过换流器一方面实 现了交直流系统间的有功功率传递，另一方面由于换 流器的存在又要从交流系统中吸取相当的无功功率。 最后，直流系统的运行必须对各个换流器的运行 控制方式加以指定，直流系统的状态量是给定的 直流控制量值和换流器交流端电压的函数。 因此，交直流系统潮流计算就是根据交流系统各节 点给定的负荷和发电情况，结合直流系统指定的控 制方式，通过计算来确定整个系统的运行状态。 第十一节 几种特殊性质的潮流计算问题简介 潮流计算问题的内容极为丰富，在前面几 节中仅择要介绍了最常见的一些潮流计算 模型及算法。作为前述内容的补充，以下 再简单地列出几种比较重要的、但其应用 目的和性质都与前不同的潮流问题。 (一)直流潮流 以上所提到的潮流计算，都是属于精确的潮流计 算。那里所采用的都是精确的非线性交流潮流模 型，所得到的结果也是精确的，可是其计算量和耗 用时间却因需要迭代计算而都比较多。 进行系统规划设计时，原始数据本身就并不很精确而规 划方案却十分众多； 在实时安全分析中，要进行大量的预想事故筛选等等。 这些场合在计算精度和速度这一对矛盾中，后者占 了主导地位，因此就产生了采用近似模型的直流法 潮流，其计算速度是所有潮流算法中最快的。 交流网络中某条支路i--j中所通过功率的表达式 为: 利用下列类似于快速解耦潮流演化时所用的简化假定， 即，|g ||b |，θ 数值很小，U ≈U ，其数值接近1.0，并 ij ij ij i j 略去线路电阻及所有对地支路，上页有功无功表达式可 近似地简化成: θ −θ P b i j − =− ( θ )θ ij ij i j x ij Qij 0 这样，在可以不计支路的无功潮流之后，由前式可知，