[發明專利]考慮換流站損耗特性的交直流系統電壓無功協調控制方法

有效

• 申請號: 201610859961.7
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106936152B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 徐攀騰;楊智斌;陳燦旭;林舜江;梁梓均;顏遠
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局;華南理工大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/16
• 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

1.一種考慮換流站損耗特性的交直流系統電壓無功協調控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，獲取全網各個發電機組的有功出力和各個輸電線路的有功送電功率；

步驟2，建立全網的有功損耗最小化目標函數模型，所述全網的有功損耗包括交直流系統潮流計算模型對應的網損和全網的換流站總有功損耗；所述目標函數模型具有的約束條件包括等式約束條件與不等式約束條件，其中等式約束條件包括全網的有功平衡和無功平衡的潮流方程、直流系統電流電壓方程，不等式約束包括控制變量和狀態變量的上下限約束；

步驟3，獲取滿足全網有功損耗最小化的各個換流站電壓無功協調控制措施，所述控制措施包括各換流站運行參數值的調整量；

步驟4，將各個換流站電壓無功協調控制措施的調整量下發給相應換流站執行；

所述全網的有功損耗最小目標函數模型為：

f_i(u,x)＝p_valve,i(u,x)+p_t,i(u,x)+p_filter,i(u,x)+p_sr,i(u,x) (3)

(1)至(3)式中，F_p為全網的有功損耗，f(u,x)為交直流系統潮流計算模型對應的網損，f_i(u,x)為第i個換流站的總有功損耗，N為參與無功協調控制換流站的集合；P_gi為第i個發電機的有功出力,P_li為第i個負荷節點的有功功率，N_g為發電機節點總數，N_L為負荷節點總數；f_i(u,x)包括晶閘管換流閥損耗p_valve,i、換流變壓器損耗p_t,i、濾波器損耗p_filter,i和平波電抗器損耗p_sr,i。

2.根據權利要求1所述的考慮換流站損耗特性的交直流系統電壓無功協調控制方法，其特征在于，所述晶閘管換流閥損耗p_valve,i包括晶閘管導通損耗P_v1和阻尼損耗P_v2，所述導通損耗是導通電流和相應的理想通態電壓的乘積，即：

式中，N₁為每個閥中的晶閘管個數；U₀為晶閘管通態電壓平均值；R₀為晶閘管通態伏安特性的動態電阻平均值；I_d為直流電流的有效值；μ為換流器的換相重疊角；所述阻尼損耗是由閥電容存儲的能量隨閥組斷電壓的級變而產生，其表達式如下：

式中，C_HF為閥阻尼電容有效值與閥兩端間的全部有效雜散電容之和；f為交流系統的頻率；U_v0為變壓器閥側空載線電壓有效值；m為電磁耦合系數；α為觸發角。

3.根據權利要求1所述的考慮換流站損耗特性的交直流系統電壓無功協調控制方法，其特征在于，所述換流變壓器損耗通過空載損耗和短路損耗計算得到，具體如下：

式中，P₀為空載損耗、P_k為短路損耗；I_t為通過換流變壓器高壓側的電流；V_N為變壓器額定電壓；S_N為變壓器額定容量。