On the Convergence of the Sequential Power Flow for Multiterminal VSC AC/DC Systems

Abstract

Conforme a la visión de futuras Súper-redes, se espera que los sistemas eléctricos de potencia evolucionen hacia sistemas AC/DC con convertidores VSC y configuraciones multiterminal. Este artículo presenta un nuevo algoritmo de flujo de cargas para este tipo de sistemas. El algoritmo puede aplicarse a sistemas con múltiples redes AC y DC de cualquier topología. A diferencia de lo que sucede con otras propuestas de la literatura, el esquema de descomposición en AC y DC del modelo propuesto hace innecesaria la simplificación de los elementos ubicados dentro de las estaciones conversoras. El artículo también aborda las propiedades de convergencia del algoritmo propuesto. Se ha diseñado un coeficiente de convergencia que permite controlar el criterio de salida dentro de cada lazo interno del flujo de cargas secuencial. Se demuestra que mediante la modulación de este coeficiente de convergencia, el número de iteraciones de lazo interno necesarias para alcanzar una solución puede reducirse.

Following the vision of future Supergrids, the existing power systems are expected to evolve into AC/DC systems containing voltage source converters with multiterminal configurations. This paper presents a new sequential power flow algorithm for such power systems. The algorithm can be applied to systems with multiple AC and DC grids of any grid topology. Because of its pure AC/DC network decomposition, the simplification of elements within the converter stations is not required, as is the case with other proposals in the literature. The paper also addresses the convergence properties of the proposed algorithm. A convergence factor has been designed that allows controlling the exit criterion within each inner loop of the sequential AC/DC load flow problem. It is shown that by modulating the convergence factor, the number of inner loop iterations needed to achieve a solution can be diminished.