[發明專利]一種大規模交直流電力系統的動態無功優化方法

有效

• 申請號: 201210401607.1
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102931663A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 謝敏;何智文;劉明波;梁敬成;諶軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智;莫瑤江

1.一種大規模交直流電力系統的動態無功優化方法，其特征在于，包括：

步驟S1、將時間i初始化為0點，以0點作為起始；

步驟S2、輸入系統基本數據、系統運行上下限約束以及上一時刻直流線路最優送電功率；

步驟S3、將迭代次數k初始化為0，并設置線性化最大步長限制；

步驟S4、進行交直流潮流計算，計算各節點電壓和潮流分布；

步驟S5、進行收斂性判斷，判斷系統約束條件是否滿足，且第k次與k-1次網損之差是否小于收斂精度，實則執行步驟S6，否則執行步驟S7；

步驟S6、時間i時段的無功優化計算結束，輸出本時段優化計算結果，并進入i+1時段計算，然后進入步驟S10；

步驟S7、獲取網損、狀態變量、斷面功率和直流線路功率對控制變量的靈敏度系數矩陣，建立無功優化線性規劃模型；

步驟S8、采用內點法求解無功優化線性規劃模型，得到各控制變量的修正量；

步驟S9、修正系統變量，得到新的系統運行點，并置k=k+1，并執行步驟S4；

步驟S10、判斷時間是否超過23點，超過則執行步驟S11，不超過則執行步驟S2；

步驟S11、系統動態無功優化計算結束。

2.根據權利要求1所述的大規模交直流電力系統的動態無功優化方法，其特征在于，所述步驟S7中采用系統穩態方程求解交直流系統狀態變量對控制變量的靈敏度系數矩陣。

3.根據權利要求2所述的大規模交直流電力系統的動態無功優化方法，其特征在于，所述步驟S7中采用求解斷面功率對控制變量的靈敏度系數矩陣建立單個時間點的斷面功率約束的交直流無功優化逐次線性規劃模型。

4.根據權利要求3所述的大規模交直流電力系統的動態無功優化方法，其特征在于，針對一個包含n個節點，p條直流線路的交直流系統，系統的穩態方程包括純交流節點的功率平衡方程和換流節點的功率平衡方程為：

其中，純交流節點的功率平衡方程為：

fpi=Pis-ViΣj∈iVj(Gijcosθij+Bijsinθij)=0]]>

fQi=Qis-ViΣj∈iVj(Gijsinθij-Bijcosθij)=0]]>

換流節點的功率平衡方程為：

fPi=Pis-ViΣj∈iVj(Gijcosθij+Bijsinθij)±VdkIdk=0]]>

fQi=Qis-ViΣj∈iVj(Gijsinθij-Bijcosθij)-VdkIdktanφk=0]]>

直流系統的穩態方程，對每一條雙端直流線路，包含以下五個等式約束：

f_dj1=V_dr-k_θk_TrV_rcosδ_r+I_dX_cr=0

f_dj2=V_di-k_θk_TiV_icosδ_i+I_dX_ci=0

f_dj3=V_dr-V_di-I_dR_d=0

在式中，P_is和Q_is分別為節點i注入的有功和無功功率；V_i和θ_i分別為節點電壓的幅值和相角；θ_ij表示節點i和節點j的相角差；G_ij和B_ij分別為節點導納矩陣的實部和虛部；V_d、I_d和R_d分別為直流線路的電壓、電流和電阻；k_T為換流變壓器的變比，δ為換流器的控制角，φ為換流節點的功率因數角，X_c為換流器等效電抗。下標r和i分別表示整流側和逆變側，k_θ和k_r為常數。