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摘要：本文分析了 VSC-HVDC 的功率特性及其控制方式，根据 VSC-HVDC 的稳态模型，导出其适用于牛顿法潮流计算的模型；根据 VSC-HVDC 中电压源换流器的控制对象大都为交流侧物理量的特点，使用交替迭代算法进行潮流计算，利用交替迭代的收敛判据，即当潮流求解过程中无换流器调制度越界，算法可以快速收敛，迭代次数较少的特点进行潮流计算。通过算例,利用 Matlab 编写程序进行潮流计算，验证了 VSC-HVDC 牛顿法潮流模型的正确性，以及改进后的交替求解法的有效性。22532
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关键词：VSC-HVDC；数学模型；潮流计算；Matlab
Title AC-DC System With VSC-HVDC Flow Calculation
Abstract
This paper analyzes the characteristics of VSC-HVDC power and control,
based on steady-state model of VSC-HVDC derived their model is applicable
to Newton's method flow calculation; due to the VSC-HVDC voltage source
inverter control object mostly physical characteristics of the AC side,
this paper proposes a hybrid system trend AC-DC alternating solving method;
alternate iteration in the traditional HVDC modify the algorithm proposed
alternate iteration convergence criterion, when the tide solving process
without Inverters cross-border transfer system, the algorithm can quickly
converge, fewer iterations. Through examples, the use of Matlab
programming flow calculation to verify the correctness of the VSC-HVDC
Newton load flow model, and the effectiveness of the improved method of
solving alternately for further research include the trend of VSC-HVDC AC
and DC power systems control characteristics of the foundation.
Keywords ：VSC-HVDC;Mathematical model; flow calculation; Matlab目录
目录.I
1 绪论.1
1.1 VSC-HVDC 背景意义.1
1.2 国内外研究现状3
1.3 论文的主要工作4
1.4 Matlab 简介.5
1.5 本章小结6
2 VSC-HVDC系统的运行原理及控制模式7
2.1 VSC 基本结构简介.7
2.2 VSC 的运行原理.8
2.3 稳态控制方式9
2.4 本章小结13
3 含 VSC-HVDC的电力系统潮流计算.13
3.1 牛顿拉夫逊法潮流计算原理13
3.2 VSC-HVDC 的牛顿算法数学模型.14
3.3 VSC-HVDC 交替迭代算法及流程.17
3.4 本章小节21
4 潮流算例验证.22
4.1 算例22
4.2 本章小结31
结 论.32
致 谢.33
参 考 文 献.34
附录.361 绪论
1.1 VSC-HVDC背景意义
基于电压源换流器高压直流输电（HVDCbased电压源转换器，VSC-HVDC）是IGBT，
IGTC，GTO等进行开关设备，脉冲宽度调制（PWM）的特点是一种新技术如高压直流输
电技术。和传统应用的高压直流输电技术比较而言，有着能够单独控制有功功率和无
功功率，低谐波含量，并促进多终端直流系统的构建等显著优点。
VSC-HVDC技术主要用于配电场。然而，随着全控型器件制造技术和设备能力的不
断提高。 VSC-HVDC输电系统的容量将进一步改善。 VSC-HVDC传输容量目前实际工程
已达到1000兆瓦。 在不久的将来，VSC-HVDC技术将扩展到大功率输电系统。VSC-HVDC
目前的研究主要集中在数学建模，控制策略和保护方法，包括用于计算流量VSC-HVDC
交直流混合系统的研究方法还不多见。传统的高压直流输电系统潮流计算，已形成了
两种较为成熟的算法：一个是统一的迭代法和另外一个是交替迭代法，并已被广泛应
用于大规模交直流电力系统潮流计算的混合动力系统中。在本文中，我们只研究替代
算法，以及与传统的高压直流VSC-HVDC存在本质的区别的运行机制。其流量计算的数
学模型和传统的高压直流输电不同，但和传统的高压直流输电采用同样的计算方法，