基于区域划分的交直流混联配电网潮流计算方法

张 璐，丛鹏伟，许 彪，余顺江，李欢林

(1.电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学)，北京 海淀 100084；2.东南大学电气工程学院，江苏 南京 210096； 3.中国农业大学信息与电气工程学院，北京 海淀100083)

0 引言

随着柔性直流技术的不断成熟，基于电压源换流器(voltage source converter,VSC)的交直流混合配电网成为未来城市配电网的发展趋势。

目前，交直流混合配电网潮流计算方法主要分为统一迭代法和交替迭代法两种。统一迭代法将交流系统方程和直流系统方程联立，对交流系统变量和直流系统变量统一进行迭代求解，完整地考虑了交、直流系统间的耦合关系。统一迭代法具有良好的收敛性，但难以处理交直流系统灵活运行方式和复杂的控制策略。交替迭代法则是在迭代计算过程中将交流系统方程和直流系统方程分别进行迭代求解，易于处理复杂的控制策略，并能够利用现有交流潮流计算方法，便于实现与应用[1]。

文献[2-3]采用了统一求解思想，其中文献[2]提出了一种增广直角坐标下的交直流潮流计算方法，使得该方法可以适应于多种拓扑形式的交直流混合配电网潮流计算。文献[3]仅以交流直流系统节点电压作为最小状态变量集合，简化了求解的复杂度，但该文章的假设忽略了换流站运行损耗，计算结果不准确。此外，当面对复杂网络计算时，雅各比矩阵的形成与计算会变得十分困难。

图1 交直流混合配电网Fig.1 Hybrid AC/DC distribution network

文献[4-5]采用了交替迭代思想，其中文献[4]提出了一种通用交直流网络潮流交替迭代方法，该算法根据VSC换流站的不同控制方式在交流侧和直流侧解耦等效，先进行直流电网潮流迭代，后进行交流电网潮流迭代，二者交替计算直至直流电网、换流站和交流电网全部收敛。……