计及功率控制模式的VSC-MTDC交直流并列运行系统概率潮流计算
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厦门大学嘉庚学院的研究人员王紫瑶、廖进贤等，在2019年第2期《电气技术》杂志上撰文指出，在风电规模不断扩大的背景下，多端柔性直流输电（VSC-MTDC）成为一种灵活、经济的输电手段。本文以VSC-MTDC与交流电网共同构成的交直流并列运行系统为研究对象，分析并完成了计及多种功率控制模式的概率潮流计算方法。
首先，建立含VSC-MTDC的交直流潮流模型；其次，在潮流计算中考虑实际调度场合下VSC-MTDC的多种功率控制模式，进一步基于拉丁超立方采样法计算概率潮流；最后，以广东南澳多端柔性直流输电系统作为算例，验证本文算法的有效性。
近年来，以风力发电为代表的可再生能源发电不断发展，风电场规模也日益扩大，大规模风电并网后的系统运行状态分析已成为研究的热点。基于电压源型换流器的多端柔性直流输电技术具有可向无源系统供电且占地小、潮流控制灵活等优点，使得柔性直流输电在风电并网等领域具有显著优势。例如，我国已建成投产的南澳柔性直流输电工程，有效消纳了当地的大规模海上风电。
潮流计算是稳态分析的主要工具，目前针对含VSC-MTDC系统的潮流计算已有一些研究。文献[6]提出一种适用于柔性直流输电的交直流混合交替求解算法。文献[7]则提出了交直流潮流计算统一迭代求解算法。风电出力的随机性以及负荷的随机波动，会造成系统潮流的不确定性，这种情况适合使用概率潮流（probabilistic load flow, PLF）来进行分析。
其中文献[10]针对含风电场和常规高压直流的交直流系统概率潮流问题开展了研究，而VSC- MTDC的运行特性与常规高压直流存在差异。另外在实际调度中，VSC-MTDC存在多种功率控制模式，功率控制模式将大大影响交直流并列运行系统的潮流分布，特别是交直流通道之间的潮流分配情况。计及功率控制模式的VSC-MTDC系统概率潮流计算方法未见报道。
本文的主要成果是提出计及功率控制模式的交直流并列运行系统概率潮流计算方法。首先建立含VSC-MTDC的交直流并列运行系统潮流模型；其次介绍了目前常见的功率控制模式，包括定有功功率控制、定有功比例控制和分段式定有功功率控制3种模式；基于拉丁超立方采样法计算概率潮流，同时在概率潮流计算中考虑功率控制模式对VSC功率定值的作用，最后以南澳柔性直流输电系统为例对本文方法进行验证。
图1 南澳实际电网网架结构
本文针对交直流并列运行系统下潮流计算，提出一种功率控制模式的VSC-MTDC交直流并列运行系统概率潮流计算方法。以南澳实际电网为算例，通过仿真分析获得以下结论：
1）本文计及风电及负荷的随机性，考虑了VSC- MTDC所采取的功率控制模式，计算结果充分反映了功率控制模式对交直流并列运行系统潮流的影响作用。
2）关于潮流迂回风险，采取分段式定有功功率只能尽量减少直流迂回，而采取定有功比例控制策略，则可从根本上避免明显的潮流迂回，与实际情况相符。此结论验证了本文计算的准确性。