基于模态分析的交直流电网可用输电能力计算

本文针对新近出现的交直流混合电网可用输电能力计算问题,建立了考虑多端直流系统的交直流混合电网输电能力的计算模型,采用模态分析技术找出对特定计算区域间ATC影响最大的负荷增长方式,采用分段线性化的发电机经济调度方法分配机组间出力,进而提出了一种主从迭代连续潮流算法计算交直流系统的ATC,对经济调度给ATC带来的影响作出分析,实现了ATC计算过程中安全性与经济性的协调。采用改进的IEEE-14和IEEE-30节点系统进行算例分析,算例表明采用传统的负荷等比例增长模式在某些恶劣的运行方式下不能满足系统的安全性要求,而采用基于模态分析的节点负荷增长方式具有更高的可靠性。所提的主从迭代算法能在计算过程中给出对ATC影响较大的弱节点或区域,在电网规划中应尽量避免在这些节点或区域上安排重负荷,实际运行中也应避免在这些节点上有较大的负荷扰动。多端直流系统的运行方式对ATC产生影响,实际运行中应合理选择直流系统的控制策略以实现交直流系统的最优目标控制。将分段线性的经济调度引入连续潮流中能在每一级负荷水平上优化发电成本。但从经济调度的角度来说,ATC计算的安全性与经济性是一场博弈,ATC的计算过程是建立在电气规律和市场规律基础上的数学优化过程的折衷选择,如何考虑这一问题取决于市场参与者对交易费用的承受能力和期望的系统安全水平。研究成果对于交直流混合电网的规划、联网方式的选择及可靠运行具有理论和实际指导意义。