
交直流混联电网的潮流计算总带着点神秘的吸引力——特别是当多供电区域通过柔性直流
环节(FID)实现动态互联时。咱们今天要拆解的这个模型,基于 IEEE39 节点系统魔改而
来,直接上硬货:同时处理交流母线和直流网络的计算,还能精确分解各区域的电压分布
和网损。
先看代码骨架怎么搭。无论是 Matlab 还是 Python 版本,核心逻辑都遵循三层架构:
```python
# 典型代码结构示意
class PowerFlowSolver:
def __init__(self, grid_config):
self.ac_buses = [...] # 交流节点容器
self.dc_nodes = [...] # 直流节点容器
self.coupling_devices = [...] # 交直流耦合设备
def build_jacobian(self):
# 构建交直流混合雅可比矩阵
jac = block_diag(ac_jac, dc_jac)
jac = insert_coupling_terms(jac) # 插入耦合项
return jac
def solve(self):
while not converged:
self.update_mismatch()
jac = self.build_jacobian()
delta = solve(jac, -mismatch)
# 更新交直流变量...
```
这里有个关键点:交流子网和直流子网先各自独立建模,再通过耦合设备(比如 VSC 换流
站)建立连接。这种分治策略让代码可维护性直接翻倍——调试交流问题时不用被直流参
数干扰,反之亦然。
看看 VSC 换流站的建模实现:
```matlab
% VSC 换流站功率平衡方程
function [f] = vsc_power_balance(Vac, Vdc, Pset)
Pac = real(Vac * conj(Iac));
Ploss = k1*Pac + k2*Pac^2; % 考虑损耗特性
f = [Pac - Ploss - Pset;