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交直流混合电网输电能力计算模型及方法研究

作　者: 纪宁
导　师: 李庚银
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 交直流混合电网 可用输电能力 连续潮流法 故障排序 蒙特卡罗仿真
分类号: TM744
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文针对新近出现的交直流混合电网输电能力计算问题,分别提出了相应的确定型和概率型输电能力计算方法。建立了交直流混合电网输电能力的计算模型,提出了基于交直流交替迭代的连续潮流确定型算法和适用于交直流混合电网输电能力计算的故障排序快速算法;考虑了系统中存在的大量不确定性因素对ATC的影响,提出了一种基于Monte Carlo-frequency and duration(FD)混合法的交直流混合电网ATC概率型计算方法,并定义了一系列概率指标对交直流电网的ATC进行评估。利用包括直流输电的改进的IEEE-14节点系统进行算例分析,验证了所提模型及算法的有效性。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。

全文目录


中文摘要  4
英文摘要  4-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 课题的提出及意义  8-10
  1.2 可用输电能力概述  10-12
    1.2.1 ATC 定义  10-11
    1.2.2 最大输电能力TTC  11
    1.2.3 输电可靠性裕度TRM  11
    1.2.4 容量效益裕度CBM  11-12
    1.2.5 现有输电协议ETC  12
  1.3 ATC 算法研究现状  12-14
  1.4 交直流混合系统潮流计算方法的研究现状  14-15
  1.5 本文的主要工作  15-16
第二章 高压直流输电系统的数学模型  16-26
  2.1 高压直流输电系统(HVDC)概述  16-17
  2.2 直流系统的构成  17-19
    2.2.1 两端直流系统  17-19
    2.2.2 多端直流系统  19
  2.3 直流系统的数学模型  19-25
    2.3.1 直流系统换流器方程  19-20
    2.3.2 直流系统的控制方式及其控制方程  20-21
    2.3.3 两端直流系统的稳态潮流方程  21-23
    2.3.4 多端直流系统的稳态潮流方程  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 基于连续潮流法的输电能力计算模型及方法  26-50
  3.1 交直流混合电网ATC 计算概述  26-27
  3.2 交直流混合电网ATC 计算模型  27-30
    3.2.1 目标函数  27
    3.2.2 等式约束条件  27-28
    3.2.3 不等式约束条件  28-30
  3.3 含参潮流模型  30-32
    3.3.1 负荷及发电机功率变化时功率平衡方程的描述  30
    3.3.2 负荷增长方式  30-31
    3.3.3 发电机功率调度方法  31-32
  3.4 基于交直流交替迭代的连续潮流算法  32-44
    3.4.1 预测环节  32-34
    3.4.2 交直流耦合项的计算  34-37
    3.4.3 步长控制  37-38
    3.4.4 校正环节  38-39
    3.4.5 换流变压器分接头的调整策略  39-42
    3.4.6 直流系统控制方式的转换策略  42-43
    3.4.7 连续性参数的选取  43-44
    3.4.8 程序流程图  44
  3.5 算例及其分析  44-49
    3.5.1 含两端直流系统的电网算例分析  44-47
    3.5.2 含多端直流系统的电网算例分析  47-49
  3.6 本章小结  49-50
第四章 交直流电网 ATC 计算中的故障排序法  50-59
  4.1 输电能力计算中的故障排序概述  50
  4.2 基于直流潮流法的故障排序  50-51
  4.3 基于快速解耦一次迭代法的故障排序  51-53
  4.4 ATC 的计算步骤  53
  4.5 算例及其分析  53-58
    4.5.1 基于直流潮流法故障排序的ATC 计算  53-56
    4.5.2 基于快速解耦一次迭代法故障排序的ATC 计算  56-58
  4.6 本章小结  58-59
第五章 交直流电网可用输电能力的评估  59-68
  5.1 概述  59
  5.2 基于FD 法的直流输电系统等效状态模型的建立  59-60
  5.3 基于蒙特卡罗仿真的系统状态的模拟  60-62
    5.3.1 蒙特卡罗仿真法概述  60
    5.3.2 两状态设备的状态模拟  60
    5.3.3 直流输电系统的状态模拟  60-61
    5.3.4 交直流系统时序状态的模拟  61
    5.3.5 负荷时序状态的模拟  61-62
  5.4 交直流混合电网的ATC 计算  62-63
  5.5 交直流混合电网的ATC 评估  63-65
    5.5.1 ATC 评估指标  63-64
    5.5.2 ATC 评估流程  64-65
  5.6 算例及其分析  65-67
  5.7 本章小结  67-68
第六章 结论与展望  68-70
  6.1 结论  68
  6.2 展望  68-70
参考文献  70-73
致谢  73-74
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  74

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的模拟与计算 > 电力系统的计算
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