[發(fā)明專利]一種基于柔性直流輸電技術(shù)的電網(wǎng)潮流在線優(yōu)化控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610211517.4
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105762808B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋少群;黃文英;陳峰;余秀月;郭瑞鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司;國家電網(wǎng)公司;浙江大學(xué)
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/36
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種基于柔性直流輸電技術(shù)的電網(wǎng)潮流在線優(yōu)化控制方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟S1：定時從EMS系統(tǒng)獲取電網(wǎng)實時運行信息以及柔直系統(tǒng)的運行信息，所述電網(wǎng)實時運行信息主要包括接線方式、節(jié)點負(fù)荷以及機組出力，所述柔直系統(tǒng)的運行信息主要包括控制模式、換流變檔位以及設(shè)備狀態(tài)；

步驟S2：根據(jù)獲取的電網(wǎng)運行方式，調(diào)整柔直系統(tǒng)有功，根據(jù)N-1原則進行含柔直系統(tǒng)的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析，求取滿足交流系統(tǒng)以及柔直系統(tǒng)安全性約束條件的柔直系統(tǒng)有功功率區(qū)間；

步驟S3：根據(jù)柔直系統(tǒng)不同檔位下的PQ功率圓、換流變檔位以及調(diào)制比約束條件，以及柔直系統(tǒng)有功功率的優(yōu)化區(qū)間，得到柔直系統(tǒng)無功功率優(yōu)化區(qū)間；

步驟S4：在柔直系統(tǒng)有功、無功優(yōu)化區(qū)間內(nèi)，求取滿足節(jié)點電壓裕度及系統(tǒng)總體損耗最小的柔直有功功率和無功功率的最優(yōu)值；通過EMS系統(tǒng)與柔直系統(tǒng)功率交換接口將最優(yōu)有功和無功值下達給柔直系統(tǒng)，實現(xiàn)對柔直功率現(xiàn)場控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔性直流輸電技術(shù)的電網(wǎng)潮流在線優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述步驟S2中，交流系統(tǒng)中每個節(jié)點應(yīng)滿足功率平衡約束：

PGi-PDi-PSi-UiΣj=1nUj(Gijcosθij+Bijsinθij)=0]]>

QGi-QDi-QSi-UiΣj=1nUj(Gijsinθij-Bijcosθij)=0]]>

其中，P_Gi表示節(jié)點i的有功電源注入，P_Di表示節(jié)點i的有功負(fù)荷，P_Si表示柔性直流輸電系統(tǒng)從節(jié)點i吸收的有功功，Q_Gi表示節(jié)點i的無功電源注入，Q_Di表示節(jié)點i的無功負(fù)荷，Q_Si表示柔性直流輸電系統(tǒng)從節(jié)點i吸收的無功，U_i表示節(jié)點i的電壓幅值，U_j表示節(jié)點j的電壓幅值，G_ij表示節(jié)點i、j之間的互電導(dǎo)，B_ij表示節(jié)點i、j之間的互電納，θ_ij表示節(jié)點i、j之間的相位差，各個節(jié)點的電壓滿足控制要求：

U‾i≤Ui≤U‾i]]>

各個斷面的潮流不超過斷面限額：

Dk≤Dk‾]]>

各條線路的潮流不超過其長期允許載流量：

-Pij‾≤Pij≤Pij‾]]>

其中，i、j屬于環(huán)網(wǎng)中各母線節(jié)點集合；k屬于電網(wǎng)各個控制斷面集合；上標(biāo)^-和下標(biāo)-分別表示上下限；

柔直系統(tǒng)主要變量有：

S=Ps2+Qs2]]>

φ=|arcsin(QSS)|]]>

IL=S6US]]>

U_L＝I_LωL

T_tap∈[-8,-7,…,+8]

其中，U_dc表示直流側(cè)電壓，S為換流變傳輸視在功率，P_s和Q_s為有功和無功，流入柔直系統(tǒng)為正，為功率因數(shù)角，I_L為Boost電感電流，U_L為Boost電感兩端電壓，L為Boost電感，δ為移相角度，m為調(diào)制比；T_tap為換流變的檔位；

柔直系統(tǒng)主要約束條件有：

P‾S≤PS≤P‾S]]>

Qs‾≤Qs≤Qs‾]]>

S‾≤S≤S‾]]>

I‾L≤IL≤I‾L]]>

m≤m≤m‾]]>

δ‾≤δ≤δ‾.]]>

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔性直流輸電技術(shù)的電網(wǎng)潮流在線優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述步驟S3中，

不同檔位下的PQ功率圓求取方法如下：

假設(shè)換流變閥側(cè)電壓Us，換流器出口電壓U_c相位滯后U_s角度為δ,則：

Ps=UsUcXsinδ]]>

Qs=Us(Us-Uccosδ)X]]>

其中，X表示系統(tǒng)阻抗，P_s和Q_s分別表示交流系統(tǒng)注入直流輸電系統(tǒng)的有功和無功，U_c正比于PWM的調(diào)制比m，U_s受換流變檔位T_tap影響，則柔直系統(tǒng)的PQ功率圓受換流變檔位T_tap、調(diào)制比m綜合制約。