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交直流混合系统潮流算法分析

王希杰  
【摘要】:近年来利用太阳能和风力发电的分布式电源,因其具有清洁、可再生等优点受到了人们越来越多的关注。但分布式电源的大规模应用使得电源输出电能具有多样性,交直流混合系统可以同时满足交流形式的分布式电源并网和直流形式的分布式电源并网,更有利于分布式电源的应用。但是相比于已经十分成熟的交流系统潮流计算方法,交直流混合系统的潮流计算没有达到相同水平。因此,本文对交直流混合系统的潮流计算问题进行了深入的研究。首先,本文介绍了用于交直流输电系统潮流计算的数学模型和常用的计算方法:统一迭代法和交替迭代法。然后针对交直流微电网的潮流计算提出了一种新的计算方法。该方法是以交替迭代的理论为基础,采用前推回代法将交直流混合微电网中的交流系统方程和直流系统方程分别求解。在计算直流系统方程时将交流系统等效为一个平衡节点处理,通过调整注入功率的大小维持该节点的电压恒定。在计算交流系统潮流分布时,将直流系统等效为已知有功功率和无功功率的负载处理。在Matlab软件平台编写适用于交直流微电网确定性潮流计算的通用程序,以IEEE33节点的测试系统为例进行仿真计算,验证算法是否可行。由仿真结果可知,该方法能够准确计算出交直流微电网的潮流分布,且在满足相同计算精度时计算效率得到提高。并对不同类型、渗透率、布局方式的分布式电源接入到交直流微电网后进行了仿真,全面分析了分布式电源对交直流微电网中功率分布、功率损耗、节点电压、迭代次数的影响,得到了不同类型的分布式电源对微电网潮流的影响规律,为进一步研究交直流微电网奠定理论基础。


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