高压直流输电因输送容量大、不受输送距离限制、无稳定性问题且可实现异步互联等优点,已在电能大规模、远距离输送和大区电网互联中广泛应用。其中,直流电网是以柔性直流输电技术为基础,由大量直流线路互联组成的能量系统,与常规的直流输电系统相比,可以提供更高的供电可靠性和设备的冗余性,适应性更强的供电模式,灵活和安全的潮流控制。现如今,交直流电网快速发展,交流与直流的关联与耦合程度越来越强,但显然,无论是常规的交直流电网,还是柔性交直流电网,或者是二者混合的形式,潮流分析都是一个基础的理论问题,对揭示交直流电网运行特性、控制机理和策略制定都具有重要意义。经过电力科技工作者们几十年的研究,纯交流系统的潮流算法现在已经相当成熟,相比之下,交直流混合电网潮流算法却没有发展到相同的高度。因此,本文以柔性交直流电网为例,对交直流混合电网潮流算法进行研究,具体内容如下:首先,简单概述换流站的模型结构以及VSC的基本特性,在此基础上,对换流站的控制机理进行定性分析。从同步电网角度出发,交直流电网潮流的本质依然显现交流电网的特性,从交流系统支撑能力对交直流电网运行状态的影响入手,论证对交直流电网进行有机统一处理的必要性。为使交直流算法可以有效衔接原有经典的交流潮流算法,以直流节点电压作为直流电网的状态变量,并对直流节点进行分类,在换流站公共联接点电压变量给定的情况下,给出了基于牛顿-拉夫逊法的直流电网潮流算法,为交直流混合电网进一步的统一计算奠定基础。其次,提出了一种考虑节点电压关联的交直流电网潮流算法,通过换流站的功率关系对换流站进行稳态建模,以交流网络和直流网络的节点电压为最小状态集,推导换流站仅关联状态变量的功率方程,在不同的控制方式下演绎相关节点潮流方程的修正,实现对其用牛顿-拉夫逊方法的求解。修正方程式中的雅克比矩阵体现了交直流的耦合关系且维持良好的稀疏规律,可以实现在算法中沿用稀疏技术,有利于进一步分析和研究交直流电网性能。最后,换流站内部的主要器件VSC在性能上与变压器类似,仍然是电压的变换,只是电压还在交流向量和直流标量之间变换。基于以上思路,提出一种基于复变比描述换流站数学模型并用于潮流计算的新思路,其核心在于将VSC等效为非标准变比为复变量形式的理想变压器模型,进而引入换流站对两侧节点的等效注入功率,再对换流站支路进行戴维宁模型和诺顿模型的等效,在诺顿模型下交直流电网可以得到计及换流站支路的与网络拓扑一致的对称的节点导纳矩阵。在此模型下使用牛顿-拉夫逊法对交直流混合电网潮流进行求解,此种算法对原有交流潮流算法有良好的继承性,编制程序的工作量小。