下垂控制下多端直流配电网潮流计算的改进算法

本文主要探讨了适用于多端柔性互联的交直流配电网潮流计算方法，针对的是采用下垂控制这种新兴的控制策略的系统。下垂控制以其灵活性和多电源协调能力，在现代交直流配电网中得到广泛应用，特别是在处理分布式电源和直流负荷接入时，能够提高系统的稳定性和效率。 传统的潮流计算方法，如文献中提到的传统换流站控制方式，主要适用于固定电压或特定控制策略下的直流电网。然而，随着多端柔性直流系统的发展，电力电子器件的全控特性使得电网的动态行为更为复杂，传统的潮流模型和算法不再适用。例如，文献［19］虽然提供了多端VSC-HVDC的潮流计算模型，但在下垂控制下，直流电压不再是固定的，而是根据电网状态实时调整，这导致了交直流之间的紧密耦合，使得原有的解耦计算方法失效。 针对这些挑战，本文提出了一种改进的Zbus高斯算法。首先，算法依据下垂控制曲线给出的直流电压参考值进行一次交直流潮流计算，以此确定有功功率的稳态计算点。然后，随着直流电压参考值的变化，算法会利用新的稳态计算点来逐步更新交直流潮流模型，直到系统收敛。这种方法考虑了下垂控制的动态特性，能够准确反映多端柔性互联系统中各换流器间的协调行为。 通过在IEEE 123节点的算例测试，文章验证了新算法的有效性和正确性。测试结果表明，改进的算法能够更有效地处理下垂控制条件下交直流配电网的潮流计算，确保了系统运行的稳定性和效率，对于未来城市配电网的优化设计和控制策略选择具有重要意义。 这篇文章在潮流计算方法上做出了创新，适应了多端柔性互联交直流配电网的发展需求，为电力系统的规划和控制提供了有力的技术支持。同时，它也展示了下垂控制在复杂电力网络中的核心作用，强调了在实际工程中深入理解和优化控制策略的重要性。