算，否则返回直流潮流求解重新计算，充分融合了高斯算法和牛顿算法，实现了在交直流配 电网中交流与直流部分通过功率约束进行混合计算。
[0040] 本发明的有益效果如下：
[0041] 1)在进行下垂曲线的初始化计算过程中考虑到牛顿法对初值的敏感性，采用了基 于UdC-Q节点的下垂曲线初始化处理方法，即考虑到直流系统没有无功功率的传输，先将 换流器当作Udc-Q节点进行一次计算。将直流潮流收敛后的有功功率作为参考值，由此确 定下垂曲线，避免了潮流解偏离下垂曲线较大导致潮流不收敛的问题。
[0042] 2)通过采用牛顿法对直流配电系统进行求解，将采用下垂控制的换流器纳入到系 统修正方程中统一迭代，提高了算法的收敛性。
[0043] 3)通过采用高斯算法对交流配电系统进行求解，换流器功率更新时，通过取换流 器的直流功率将换流器的下垂特性引入到交流系统中。
[0044] 4)通过对交流潮流和直流潮流的收敛判据进行判定，充分融合了高斯算法和牛顿 算法，实现了在交直流配电网中交流与直流部分通过功率约束进行混合计算。
[0045] 本发明提出了一种适用于采用下垂控制的多端互联交直流配电系统的潮流混合 计算方法，交流配电系统采用高斯算法，直流配电系统采用牛顿法，同时兼顾了高斯算法计 算量小与牛顿法收敛性好的优点，不仅避免了潮流解偏离下垂曲线较大导致潮流不收敛的 问题，而且有效提高了潮流计算在目前实际配电网以及未来电网的实用化水平。
【附图说明】
[0046] 图1为本发明的方法流程图；
[0047] 图2为本发明进行交直流配电网系统潮流计算的交直流配电网系统的结构示意 图；
[0048] 图3为本发明进行交直流配电网系统潮流计算的具体方法流程图；
[0049] 图4为本发明进行交直流配电网系统潮流计算过程中确定的下垂曲线示意图。
【具体实施方式】
[0050] 为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】，并结合其附图，对本发 明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结 构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以 在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指 示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按 比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发 明。
[0051] 潮流计算是交直流配电网分析的基础，潮流结果可以直接反应控制策略的好坏。 下垂控制中各换流器均能通过下垂曲线控制电压与功率，实现多个换流器的协调控制，无 需上层控制器和通信网络，新的换流器模块可灵活接入，具有即插即用的效果。高斯算法占 用内存较小，程序实现简易，但是该方法是将平衡节点与其他节点分离计算，若采用下垂控 制会涉及平衡节点的电压更新，如果功率波动较大，很容易造成平衡节点电压波动过大，导 致潮流迭代计算不收敛。牛顿法相比高斯算法具有良好的收敛性，但其计算过程涉及雅可 比矩阵的反复求解，需占用大量的内存，同时迭代计算时间也较长。此外，牛顿法对于初值 的选取较为敏感，尤其在考虑下垂控制时，需对初值进行合理的计算。
[0052] 考虑到直流配网系统里只有有功功率的传输，如对直流系统采用牛顿法进行潮流 的求解，其雅可比矩阵维数会大大减少，占用内存及迭代计算时间也将大大减少。而交流配 网系统可采用高斯算法，避免复杂的雅可比矩阵计算，提高程序计算效率。为此，本发明提 出了一种适用于采用下垂控制的多端互联交直流配电系统潮流混合计算方法，交流配电系 统采用高斯算法，直流配电系统采用牛顿法，同时兼顾了高斯算法计算量小与牛顿法收敛 性好的优点。考虑到牛顿法对于初值的敏感性，提出了基于Vdc-Q节点的下垂曲线初始化 处理方法，避免了潮流解偏离下垂曲线较大导致潮流不收敛的问题。
[0053] 如图1所示，本发明的一种基于下垂控制的交直流配电网系统潮流计算方法，它 包括以下步骤：
[0054] (1)将换流器视作直流电压-无功功率控制模式，进行下垂曲线的初始化计算；
[0055] (2)直流配电系统采用下垂控制的换流器纳入雅可比矩阵进行统一迭代计算来修 正电压，并根据下垂曲线更新直流功率；
[0056] (3)交流配电系统中换流器取更新后的直流功率，采用高斯算法将换流器视作有 功功率-无功功率节点纳入节点电压方程统一迭代计算，将下垂特性引入到交流配电系统 中；
[0057] (4)判断交流潮流和直流潮流是否收敛，如果不收敛则转入步骤（2)继续进行迭 代计算，直至交流潮流和直流潮流同时收敛为止，同时输出结果。
[0058] 图2为本发明进行交直流配电网系统潮流计算的交直流配电网系统的结构示意 图；图3为本发明进行交直流配电网系统潮流计算的具体方法流程图。如图1和图2所示， 本发明基于下垂控制的交直流配电网系统潮流计算的具体过程如下：
[0059] Step 1 :将换流器视作Udc-Q节点进行一次潮流计算，即将直流电压Udc和无功功 率Q作为已知量，求解有功功率、交流电压，其中Udc取给定的直流电压参考值Udcref。
[0060] Step 2:所有节点电压满足
则直流潮流收敛后，其中，Mf/11为 第i个节点第k+Ι次迭代直流电压的计算结果，Lf/为第i个节点第k次迭代直流电压的 计算结果，ε d。为给定的允许误差；
[0061] 直流潮流收敛后，计算采用下垂控制的换流器节点直流功率
取直流功率参考值Pref = Pdcm，其中，Pdail为第m个换流器的功率， Udail为第m个换流器的直流电压，j e m表示该节点与第m个换流器相连，U j为与换流器相 连的其他节点电压，Gnu为与换流器相连的节点电导，η表示共有η个直流节点。
[0062] Step 3 :结合换流器给定下垂曲线的K、Udcref以及Pref确定下垂曲线，如图4所 示，确定的下垂曲线的表达式为
式中K为下垂系数，Udcref为直流 电压参考值，Pref为直流功率参考值，Pdc为换流器直流功率。特别的，当K为0时，即转化 为恒定电压控制，在算法设计时将K值设定为0值，恒定电压控制即可实现与下垂电压控制 统一的处理方式。
[0063] St印4 :计算雅可比矩阵及节点功率差，形成如式（1)所示的修正方程：
[0065] 式中，APi~ΔΡη为各节点的功率差，由各节点的电源注入功率减去负荷吸收功 率计算得出；Ui~U "为各节点电压，Δ U Δ U η为各节点电压残差，为待求变量；N η~N ηιη 为雅可比矩阵元素。
[0066] 对于考虑下垂控制的换流器节点采用式（2)进行计算，对于其他一般性节点采用 式⑶进行计算：
[0069] 式中，G11为i节点的自电导，G U为i节点与j节点之间的互电导。
[0070] St印5 :求解式（1)修正方程，求出各节点电压残差AU1- AUn，修正各节点直流 电压
为第i个节点第k+Ι次迭代直流电压的计算结果，l/以为第i 个节点第k次迭代直流电压的计算结果。
[0071] St印6:根据下垂曲线
更新换流器直流功率
[0072] Step 7 :忽略损耗的情况下更新交流功率，取换流器交流功率
[0073] St印8:计算换流器节点注入电流
其中，/!丨+1>为换流 器第k+Ι次迭代电流计算结果，为换流器