交直流混合微电网潮流计算研究

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为实现新能源的高效利用及对交直流负荷供电的便利性,交直流混合微电网被广泛应用。潮流计算不仅是交直流混合微电网运行状态分析的工具,也是交直流混合微电网控制方式和运行方式调整的基础。寻找收敛性强且计算速度快的交直流混合微电网潮流计算方法是电力界关注的研究方向,因此,本文以广义Tellegen定理和统一求解法为研究基础,研究交直流混合微电网潮流计算具有理论意义与应用价值。为解决统一求解法在每次迭代时需要计算Jacobi矩阵中所有元素的值,计算量庞大严重影响潮流求解速度的问题,本文给出基于统一求解法的电流注入模型。该模型是在统一求解法基础上将功率注入替换为电流注入,替换后所得到的电流注入模型在每次迭代过程中只需求解少量对角线元素值就可得到新的Jacobi矩阵,与功率注入模型相比减少了每次迭代中Jacobi矩阵计算量。给出一种基于广义Tellegen定理的交直流混合微电网潮流计算方法。广义Tellegen定理的小扰动定理适用于本文所建立的电流注入型潮流方程,应用小扰动定理对潮流方程进行求解时,仅对Jacobi矩阵进行一次因子表计算便可以求出伴随方程具体表达式。在后续潮流计算过程中,只需求解出注入电流的不平衡量和Jacobi矩阵差值后,再代入修正方程就可以求解修正方程。因此,应用本文方法求解交直流混合微电网潮流时可减少修正方程的计算量,缩短潮流求解时间。应用MATLAB对更改后的IEEE9节点系统和中国电力科学研究院22节点交直流混合微电网系统进行仿真。将本文方法与统一求解法的潮流计算结果和潮流计算时间两方面进行比较。结果表明,本文方法在保证收敛的前提下可提高交直流混合微电网潮流求解速度。
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