CN109995038B - 一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法及装置，包括：步骤1.计算换流站的直流侧功率值；步骤2.利用换流站的直流侧功率值更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率；步骤3.判断换流站的交流电网侧并网点的有功功率是否满足收敛条件，若是，则输出更新后的换流站的交流电网侧并网点的有功功率，若否，则更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率，并返回步骤1。本发明提供的技术方案，通过对换流站调制出口和交流电网侧的电气量的分析，采用直流潮流计算和交流计算交替迭代的计算方法，实现对换流站的交流电网侧并网点有功功率的计算，完成了交直流配电网潮流算法，从而对交直流混合配电网的高效安全运行提供有益的指导。
Description
技术领域
本发明涉及配电网分析计算领域，具体涉及一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法。
背景技术
随着科技的发展，各种各样的电力设备，如UPS、风力/太阳能等分布式电源、电动汽车和LED照明等直流设备的大规模接入交流电网成为配电网的常态。这一过程，电能变化环节多、效率低，对配电网的安全运行和升级改造产生不良影响。降低不良影响的有效手段之一是采用直流技术解决配电网存在的问题，交直流混合配用电是配电网发展的重要趋势。
配电网潮流计算作为配电自动化高级应用的基础，如何将其应用于交直流混合配用电中成为当前急需解决的问题。对于交直流潮流计算，通常的研究是针对高压输电网提出的，对于高压配电网有着重要的指导意义。而当前UPS、电动汽车、LED照明等设备均是低压设备，这种低压配电网具有的独特特征，如配电网支路参数r/x比值比较大，使得高压输电网的潮流算法PQ解耦法不能够直接应用于配电网。因此，急需提供低压配电网中交直流潮流计算方法，以对交直流混合配电网的安全高效运行提供指导。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法及装置。
本发明提供的技术方案是：
一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法，其改进之处在于，包括：
步骤1.计算换流站的直流侧功率值；
步骤2.利用换流站的直流侧功率值更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率；
步骤3.判断换流站的交流电网侧并网点的有功功率是否满足收敛条件，若是，则输出更新后的换流站的交流电网侧并网点的有功功率，若否，则更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率，并返回所述步骤1。
优选的，所述步骤1中，当所述换流站为功率控制换流站时，计算换流站的直流侧功率值的步骤如下：
a.通过交流潮流计算获取交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs；
b.将交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs代入交流电网侧并网点的功率方程，求解换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc；
c.利用交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs以及换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc，计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc；
d.利用换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc计算换流站功率损耗Pcloss；
e.利用换流站功率损耗Pcloss计算换流站的直流侧功率值。
进一步的，所述步骤b中，按下式确定所述交流电网侧并网点的功率方程：
上式中，Ps为交流电网侧并网点的有功功率，Qs为交流电网侧并网点的无功功率，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δs为交流电网侧并网点的相角，δZ为滤波器阻抗相角，Zc为滤波器阻抗。
进一步的，所述步骤c中，按下式计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc：
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，Vc为换流器调制出口电压，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角。
进一步的，所述步骤d中，按下式计算换流站功率损耗Pcloss：
上式中,Ic为换流器调制出口电流，a为常数项拟合系数，b一次拟合系数，c为二次拟合系数；
其中，按下式，获取换流站调制出口电流Ic：
进一步的，所述步骤e中，按下式计算换流站的直流侧功率Pdc：
Pdc＝Pc-Pcloss。
优选的，所述步骤1中，当所述换流站为电压控制换流站时，通过直流电网潮流计算获取换流站的直流侧功率。
优选的，所述步骤2包括：
按下式利用换流站的直流侧功率值确定换流器调制出口的有功功率更新值Pc′：
Pc′＝Pdc+Pcloss
上式中，Pdc为换流站的直流侧功率值，Pcloss为换流站功率损耗；
将换流站的直流侧功率值代入下式：
求解交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vs′、交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vc′和交流电网侧并网点的有功功率Ps′；
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角，Qs为交流电网侧并网点的无功功率。
优选的，所述步骤3包括：
若交流电网侧并网点的有功功率Ps′满足收敛条件，则输出交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，若交流电网侧并网点的有功功率Ps′不满足收敛条件，则更新交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，并返回步骤1；
其中，按下式确定收敛条件：
Ps′(n+1)-Ps′(n)≤ε
上式中，Ps′(n+1)为交流电网侧并网点第n+1次计算有功功率，Ps′(n)为交流电网侧并网点第n次计算有功功率，ε为交直流潮流收敛误差设定值。
本发明还提供一种环流站的交流电网侧并网点有功功率计算装置，其改进之处在于，包括：
计算模块，用于计算换流站的直流侧功率值；
获取模块，用于利用换流站的直流侧功率值更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率；
确定模块，用于判断换流站的交流电网侧并网点的有功功率是否满足收敛条件，若是，则输出更新后的换流站的交流电网侧并网点的有功功率，若否，则更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率，并返回所述计算模块。
优选的，当所述换流站为功率控制换流站时，所述计算模块包括：
第一计算单元，用于通过交流潮流计算获取交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs；
第二计算单元，用于将交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs代入交流电网侧并网点的功率方程，求解换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc；
第三计算单元，用于利用交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs以及换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc，计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc；
第四计算单元，用于利用换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc计算换流站功率损耗Pcloss；
第五计算单元，用于利用换流站功率损耗Pcloss计算换流站的直流侧功率值。
进一步的，所述第二计算单元用于：
按下式确定所述交流电网侧并网点的功率方程：
上式中，Ps为交流电网侧并网点的有功功率，Qs为交流电网侧并网点的无功功率，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δs为交流电网侧并网点的相角，δZ为滤波器阻抗相角，Zc为滤波器阻抗。
进一步的，所述第三计算单元用于：
按下式计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc：
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，Vc为换流器调制出口电压，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角。
进一步的，所述第四计算单元用于：
按下式计算换流站功率损耗Pcloss：
上式中,Ic为换流器调制出口电流，a为常数项拟合系数，b一次拟合系数，c为二次拟合系数；
其中，按下式，获取换流站调制出口电流Ic：
进一步的，所述第五计算单元用于：
按下式计算换流站的直流侧功率Pdc：
Pdc＝Pc-Pcloss。
优选的，，当所述换流站为电压控制换流站时，所述计算模块用于：
通过直流电网潮流计算获取换流站的直流侧功率。
优选的，所述获取模块用于：
按下式利用换流站的直流侧功率值确定换流器调制出口的有功功率更新值Pc′：
Pc′＝Pdc+Pcloss
上式中，Pdc为换流站的直流侧功率值，Pcloss为换流站功率损耗；
将换流站的直流侧功率值代入下式：
求解交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vs′、交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vc′和交流电网侧并网点的有功功率Ps′；
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角，Qs为交流电网侧并网点的无功功率。
优选的，所述确定模块用于：
若交流电网侧并网点的有功功率Ps′满足收敛条件，则输出交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，若交流电网侧并网点的有功功率Ps′不满足收敛条件，则更新交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，并返回计算模块；
其中，按下式确定收敛条件：
Ps′(n+1)-Ps′(n)≤ε
上式中，Ps′(n+1)为交流电网侧并网点第n+1次计算有功功率，Ps′(n)为交流电网侧并网点第n次计算有功功率，ε为交直流潮流收敛误差设定值。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
本发明提供一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法和装置，通过计算直流侧功率值；并依据该值，获取环路站的交流电网侧并网点的有功功率；判断有功功率计算结果是否收敛，若不收敛，则重新计算直流侧功率值，直至收敛；若收敛，则输出换流站的交流电网侧并网点到有功功率，从而对交直流混合配电网的高效安全运行提供有益的指导。
该方法依据换流站的不同类型的差异，采用不同的计算方法，计算换流站的直流侧功率值；提高了换流站的交流电网侧并网点有功功率计算的全面性。同时该方法根据收敛条件，采用交直流迭代不断更新换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法，提高了计算结果的准确性。因此，采用该方法计算换流站的交流电网侧并网点有功功率，可以有效指导直流电源接入配电网，为以后实现交直流混合配电网的运行分析和快速仿真与模拟奠定了技术基础。
附图说明
图1为本发明换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法的流程图；
图2为本发明换流站的交流电网侧并网点有功功率计算装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
本发明提供的一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法，流程图如图1所示，包括以下步骤：
步骤1.计算换流站的直流侧功率值；
步骤2.利用换流站的直流侧功率值更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率；
步骤3.判断换流站的交流电网侧并网点的有功功率是否满足收敛条件，若是，则输出更新后的换流站的交流电网侧并网点的有功功率，若否，则更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率，并返回所述步骤1。
具体的，所述步骤1中，当所述换流站为功率控制换流站时，计算换流站的直流侧功率值的步骤如下：
a.通过交流潮流计算获取交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs；
b.将交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs代入交流电网侧并网点的功率方程，求解换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc；
c.利用交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs以及换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc，计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc；
d.利用换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc计算换流站功率损耗Pcloss；
e.利用换流站功率损耗Pcloss计算换流站的直流侧功率值。
详细的，所述步骤b中，按下式确定所述交流电网侧并网点的功率方程：
上式中，Ps为交流电网侧并网点的有功功率，Qs为交流电网侧并网点的无功功率，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δs为交流电网侧并网点的相角，δZ为滤波器阻抗相角，Zc为滤波器阻抗。
详细的，所述步骤c中，按下式计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc：
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，Vc为换流器调制出口电压，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角。
详细的，所述步骤d中，按下式计算换流站功率损耗Pcloss：
上式中,Ic为换流器调制出口电流，a为常数项拟合系数，b一次拟合系数，c为二次拟合系数；
其中，按下式，获取换流站调制出口电流Ic：
详细的，所述步骤e中，按下式计算换流站的直流侧功率Pdc：
Pdc＝Pc-Pcloss。
具体的，所述步骤1中，当所述换流站为电压控制换流站时，通过直流电网潮流计算获取换流站的直流侧功率。
具体的，所述步骤2包括：
按下式利用换流站的直流侧功率值确定换流器调制出口的有功功率更新值Pc′：
Pc′＝Pdc+Pcloss
上式中，Pdc为换流站的直流侧功率值，Pcloss为换流站功率损耗；
将换流站的直流侧功率值代入下式：
求解交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vs′、交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vc′和交流电网侧并网点的有功功率Ps′；
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角，Qs为交流电网侧并网点的无功功率。
具体的，所述步骤3包括：
若交流电网侧并网点的有功功率Ps′满足收敛条件，则输出交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，若交流电网侧并网点的有功功率Ps′不满足收敛条件，则更新交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，并返回步骤1；
其中，按下式确定收敛条件：
Ps′(n+1)-Ps′(n)≤ε
上式中，Ps′(n+1)为交流电网侧并网点第n+1次计算有功功率，Ps′(n)为交流电网侧并网点第n次计算有功功率，ε为交直流潮流收敛误差设定值。
基于同一发明构思，本发明实施例还提出换流站的交流电网侧并网点有功功率计算装置，如图2所示，包括：
计算模块，用于计算换流站的直流侧功率值；
获取模块，用于利用换流站的直流侧功率值更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率；
确定模块，用于判断换流站的交流电网侧并网点的有功功率是否满足收敛条件，若是，则输出更新后的换流站的交流电网侧并网点的有功功率，若否，则更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率，并返回所述计算模块。
具体的，当所述换流站为功率控制换流站时，所述计算模块，包括：
第一计算单元，用于通过交流潮流计算获取交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs；
第二计算单元，用于将交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs代入交流电网侧并网点的功率方程，求解换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc；
第三计算单元，用于利用交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs以及换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc，计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc；
第四计算单元，用于利用换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc计算换流站功率损耗Pcloss；
第五计算单元，用于利用换流站功率损耗Pcloss计算换流站的直流侧功率值。
详细的，所述第二计算单元用于：
按下式确定所述交流电网侧并网点的功率方程：
上式中，Ps为交流电网侧并网点的有功功率，Qs为交流电网侧并网点的无功功率，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δs为交流电网侧并网点的相角，δZ为滤波器阻抗相角，Zc为滤波器阻抗。
详细的，所述第三计算单元用于：
按下式计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc：
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，Vc为换流器调制出口电压，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角。
详细的，所述第四计算单元用于：
按下式计算换流站功率损耗Pcloss：
上式中,Ic为换流器调制出口电流，a为常数项拟合系数，b一次拟合系数，c为二次拟合系数；
其中，按下式，获取换流站调制出口电流Ic：
详细的，所述第五计算单元用于：
按下式计算换流站的直流侧功率Pdc：
Pdc＝Pc-Pcloss。
具体的，当所述换流站为电压控制换流站时，所述计算模块用于：
通过直流电网潮流计算获取换流站的直流侧功率。
具体的，所述获取模块用于：
按下式利用换流站的直流侧功率值确定换流器调制出口的有功功率更新值Pc′：
Pc′＝Pdc+Pcloss
上式中，Pdc为换流站的直流侧功率值，Pcloss为换流站功率损耗；
将换流站的直流侧功率值代入下式：
求解交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vs′、交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vc′和交流电网侧并网点的有功功率Ps′；
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角，Qs为交流电网侧并网点的无功功率。
具体的，所述确定模块用于：
若交流电网侧并网点的有功功率Ps′满足收敛条件，则输出交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，若交流电网侧并网点的有功功率Ps′不满足收敛条件，则更新交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，并返回计算模块；
其中，按下式确定收敛条件：
Ps′(n+1)-Ps′(n)≤ε
上式中，Ps′(n+1)为交流电网侧并网点第n+1次计算有功功率，Ps′(n)为交流电网侧并网点第n次计算有功功率，ε为交直流潮流收敛误差设定值。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (14)
1.一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法，其特征在于，
步骤1.计算换流站的直流侧功率值；
步骤2.利用换流站的直流侧功率值更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率；
步骤3.判断换流站的交流电网侧并网点的有功功率是否满足收敛条件，若是，则输出更新后的换流站的交流电网侧并网点的有功功率，若否，则更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率，并返回所述步骤1；
所述步骤1中，当所述换流站为功率控制换流站时，计算换流站的直流侧功率值的步骤如下：
a.通过交流潮流计算获取交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs；
b.将交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs代入交流电网侧并网点的功率方程，求解换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc；
c.利用交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs以及换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc，计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc；
d.利用换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc计算换流站功率损耗Pcloss；
e.利用换流站功率损耗Pcloss计算换流站的直流侧功率值；
所述步骤b中，按下式确定所述交流电网侧并网点的功率方程：
上式中，Ps为交流电网侧并网点的有功功率，Qs为交流电网侧并网点的无功功率，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δs为交流电网侧并网点的相角，δZ为滤波器阻抗相角，Zc为滤波器阻抗。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c中，按下式计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc：
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，Vc为换流器调制出口电压，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d中，按下式计算换流站功率损耗Pcloss：
Pcloss＝a+b·Ic+c·Pc 2
上式中,Ic为换流器调制出口电流，a为常数项拟合系数，b一次拟合系数，c为二次拟合系数；
其中，按下式，获取换流站调制出口电流Ic：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e中，按下式计算换流站的直流侧功率Pdc：
Pdc＝Pc-Pcloss。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，当所述换流站为电压控制换流站时，通过直流电网潮流计算获取换流站的直流侧功率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：
按下式利用换流站的直流侧功率值确定换流器调制出口的有功功率更新值P′c：
P′c＝Pdc+Pcloss
上式中，Pdc为换流站的直流侧功率值，Pcloss为换流站功率损耗；
将换流站的直流侧功率值代入下式：
求解交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vs′、交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vc′和交流电网侧并网点的有功功率Ps′；
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角，Qs为交流电网侧并网点的无功功率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：
若交流电网侧并网点的有功功率Ps′满足收敛条件，则输出交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，若交流电网侧并网点的有功功率Ps′不满足收敛条件，则更新交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率Ps′，并返回步骤1；
其中，按下式确定收敛条件：
Ps′(n+1)-Ps′(n)≤ε
上式中，Ps′(n+1)为交流电网侧并网点第n+1次计算有功功率，Ps′(n)为交流电网侧并网点第n次计算有功功率，ε为交直流潮流收敛误差设定值。
8.一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算装置，其特征在于，包括：
计算模块，用于计算换流站的直流侧功率值；
获取模块，用于利用换流站的直流侧功率值更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率；
确定模块，用于判断换流站的交流电网侧并网点的有功功率是否满足收敛条件，若是，则输出更新后的换流站的交流电网侧并网点的有功功率，若否，则更新换流站的交流电网侧并网点的有功功率，并返回所述计算模块；
当所述换流站为功率控制换流站时，所述计算模块包括：
第一计算单元，用于通过交流潮流计算获取交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs；
第二计算单元，用于将交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs代入交流电网侧并网点的功率方程，求解换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc；
第三计算单元，用于利用交流电网侧并网点的电压幅值Vs和相角δs以及换流器调制出口电压幅值Vc和相角δc，计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc；
第四计算单元，用于利用换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc计算换流站功率损耗Pcloss；
第五计算单元，用于利用换流站功率损耗Pcloss计算换流站的直流侧功率值；
所述第二计算单元用于：
按下式确定所述交流电网侧并网点的功率方程：
上式中，Ps为交流电网侧并网点的有功功率，Qs为交流电网侧并网点的无功功率，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δs为交流电网侧并网点的相角，δZ为滤波器阻抗相角，Zc为滤波器阻抗。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第三计算单元用于：
按下式计算换流器调制出口的有功功率Pc和无功功率Qc：
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，Vc为换流器调制出口电压，Vs为交流电网侧并网点的电压幅值，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第四计算单元用于：
按下式计算换流站功率损耗Pcloss：
Pcloss＝a+b·Ic+c·Pc 2
上式中,Ic为换流器调制出口电流，a为常数项拟合系数，b一次拟合系数，c为二次拟合系数；
其中，按下式，获取换流站调制出口电流Ic：
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第五计算单元用于：
按下式计算换流站的直流侧功率Pdc：
Pdc＝Pc-Pcloss。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，当所述换流站为电压控制换流站时，所述计算模块用于：
通过直流电网潮流计算获取换流站的直流侧功率。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块用于：
按下式利用换流站的直流侧功率值确定换流器调制出口的有功功率更新值P′c：
P′c＝Pdc+Pcloss
上式中，Pdc为换流站的直流侧功率值，Pcloss为换流站功率损耗；
将换流站的直流侧功率值代入下式：
求解交流电网侧并网点的电压幅值更新值V′s、交流电网侧并网点的电压幅值更新值Vc′和交流电网侧并网点的有功功率P′s；
上式中，Gc为滤波器电导，Bc为滤波器电纳，δc为换流站调制出口的相角，δs为交流电网侧并网点的相角，Qs为交流电网侧并网点的无功功率。
14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于：
若交流电网侧并网点的有功功率Ps′满足收敛条件，则输出交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率P′s，若交流电网侧并网点的有功功率P′s不满足收敛条件，则更新交流电网侧并网点的有功功率为所述交流电网侧并网点的有功功率P′s，并返回计算模块；
其中，按下式确定收敛条件：
Ps′(n+1)-Ps′(n)≤ε
上式中，Ps′(n+1)为交流电网侧并网点第n+1次计算有功功率，Ps′(n)为交流电网侧并网点第n次计算有功功率，ε为交直流潮流收敛误差设定值。
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| CN201910133434.1A CN109995038B (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 一种换流站的交流电网侧并网点有功功率计算方法 |
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| CN109995038A CN109995038A (zh) | 2019-07-09 |
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| CN106953329A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-07-14 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | 含直流系统的复杂拓扑有源配电网潮流计算方法 |
| CN106992522A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-07-28 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | 电压源换流器潮流计算模型及有源配电网潮流计算方法 |
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