團(tuán)隊(duì)介紹

研究團(tuán)隊(duì)在楊明教授帶領(lǐng)下，擁有12位專職教師，8名在讀中外博士生，80余名在讀碩士生。團(tuán)隊(duì)依托山東大學(xué)“電網(wǎng)智能化調(diào)度與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，主要圍繞國(guó)家重大工程需求，開展電網(wǎng)在新電源形態(tài)下的經(jīng)濟(jì)安全穩(wěn)定運(yùn)行、調(diào)度與控制研究，發(fā)表SCI/Ei論文300余篇。

楊明，教授、博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任山東大學(xué)電氣工程學(xué)院副院長(zhǎng)。IEEE Senior Member, IEEE Trans. on Industry Applications副主編，IET Renewable Power Generation，副主編。主要研究領(lǐng)域?yàn)殡娏ο到y(tǒng)優(yōu)化調(diào)度；電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與控制；新能源預(yù)測(cè)與并網(wǎng)分析。現(xiàn)已發(fā)表SCI/EI期刊論文80余篇。獲省科技進(jìn)步一、二、三等獎(jiǎng)各1次，國(guó)網(wǎng)省電力公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)1次。

杜萍靜，山東大學(xué)碩士研究生。主要研究方向?yàn)橹绷鬏旊姟⒊绷鞣治龅取?/p>

導(dǎo)語

針對(duì)交直流系統(tǒng)因大量不確定性能源接入帶來的潮流不確定性問題，基于仿射算法建立一種適用于交直流系統(tǒng)的不確定潮流算法，能為系統(tǒng)提供保守性較小的區(qū)間估計(jì)結(jié)果，并實(shí)現(xiàn)不確定注入功率對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)量影響的量化分析。

研究背景

隨著交直流互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、能源類型也更加復(fù)雜，含VSC交直流系統(tǒng)的潮流不確定問題隨之而來。潮流分析是電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)手段之一,其潮流結(jié)果應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)不確定注入功率對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)量的影響。

論文所解決的問題及意義

基于仿射算法，實(shí)現(xiàn)交直流系統(tǒng)的不確定潮流求解，并通過不確定輸入變量影響力指標(biāo)量化分析各不確定注入功率對(duì)狀態(tài)變量的影響，便于對(duì)交直流電網(wǎng)不確定性進(jìn)行量化分析，為系統(tǒng)工作人員提供有效的決策參考。

論文方法及創(chuàng)新點(diǎn)

1、仿射算法

仿射算法它以中心值加噪聲元的形式保存各不確定變量之間的聯(lián)系和依賴性，以降低區(qū)間算法的保守性。

2、VSC節(jié)點(diǎn)在直流側(cè)節(jié)點(diǎn)等效類型

按照VSC在直流側(cè)的控制屬性，將節(jié)點(diǎn)類型分為三類見表1。直流節(jié)點(diǎn)類型Ⅰ為P節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)注入有功功率給定。直流節(jié)點(diǎn)類型Ⅱ?yàn)閂節(jié)點(diǎn)，即直流松弛節(jié)點(diǎn)，該類型節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓給定，待求該節(jié)點(diǎn)VSC的注入功率。Ⅲ類型節(jié)點(diǎn)為電壓下垂控制節(jié)點(diǎn)，本文采取節(jié)點(diǎn)電壓以上次值或初值為定值求取功率后再更新電壓的思路進(jìn)行計(jì)算。

表1 VSC控制類型及直流側(cè)節(jié)點(diǎn)等效

3、整體思路

文章首先確定了三角函數(shù)的仿射運(yùn)算法則，而后對(duì)含VSC的交直流系統(tǒng)中各個(gè)部分建立了仿射潮流模型。其中，考慮VSC電壓下垂控制方式在內(nèi)的多種控制方式建立了VSC的仿射化求解模型，進(jìn)而，基于交替迭代法形成了交直流系統(tǒng)的仿射潮流模型，并結(jié)合P-Q分解法實(shí)現(xiàn)其快速求解。通過圖1中文章方法與基于牛-拉法的不確定潮流結(jié)果和蒙特卡洛法的潮流結(jié)果對(duì)比，可以驗(yàn)證其算法有效性。

圖1 不同算法潮流結(jié)果對(duì)比

結(jié)論

本文建立了一種含VSC的交直流系統(tǒng)仿射潮流算法，該算法可為含有不確定輸入變量的交直流系統(tǒng)提供快速、可靠的仿射潮流結(jié)果，同時(shí)利用不確定輸入變量對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)量影響力指標(biāo)可確定不確定注入功率對(duì)其所在網(wǎng)絡(luò)影響力最大的節(jié)點(diǎn)位置，以及狀態(tài)量不確定性受輸入變量的影響規(guī)律。因此，該算法可為系統(tǒng)工作人員提供有效的決策參考，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

引用本文

杜萍靜, 楊明, 曹良晶, 翟鶴峰, 楊佳峻. 含電壓源換流器交直流系統(tǒng)的仿射潮流算法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2020, 35(5): 1106-1117. Du Pingjing, Yang Ming, Cao Liangjing, Zhai Hefeng, Yang Jiajun. Affine Power Flow Algorithm for AC/DC Systems with Voltage Source Converter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2020, 35(5): 1106-1117.