[發(fā)明專利]一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711287515.4
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107994573B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 王瑞琪;許瑋;吳紹軍;慕世友;石鑫;王超;李筍;王士柏
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院;國網(wǎng)智能科技股份有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/36
• 代理公司: 37221 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 李圣梅

1.一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)實際工程在電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真軟件里搭建多端柔性直流輸電系統(tǒng)模型；

步驟二：設置模型運行初始參數(shù)以及待優(yōu)化參數(shù)的初始值；

步驟三：啟動多端柔性直流輸電系統(tǒng)模型仿真；

步驟四：實時檢測多端柔性直流輸電系統(tǒng)各子模塊的直流電容電壓并實時存儲；

步驟五：實時監(jiān)測多端柔性直流輸電系統(tǒng)各橋臂電流的方向作為電容充電放電的判斷依據(jù)并實時存儲；

步驟六：根據(jù)最近電平逼近調試方法計算每個開關周期第i端VSC的第j個橋臂所需要開通的子模塊數(shù)量m_ij，VSC為電壓源型 換流站；

步驟七：通過待優(yōu)化參數(shù)修正電容電壓；

步驟八：根據(jù)電容電壓排序結果確定子模塊的投入切除狀態(tài)并下發(fā)到控制系統(tǒng)；

步驟九：判斷模型運行是否結束，若是，則轉至步驟十，否則，進行下一開關周期計算，返回步驟四，直到模型運行結束；

步驟十：建立穩(wěn)定運行期間電壓波動目標函數(shù)和開關次數(shù)目標函數(shù)：以多端柔性直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)保持參數(shù)h_1ij、狀態(tài)變化參數(shù)h_2ij、電壓上升參數(shù)l_1ij、電壓下降參數(shù)l_2ij作為優(yōu)化變量[h_1ij h_2ij l_1ij l_2ij]；建立穩(wěn)定運行期間電壓波動目標函數(shù)F₁和開關次數(shù)目標函數(shù)F₂；

所述開關次數(shù)目標函數(shù)F₂定義為統(tǒng)計穩(wěn)定運行期間內(nèi)所有子模塊的開關次數(shù)：

其中，X_ij(k)為第k個開關周期第i端VSC的第j個橋臂上所有子模塊的開關次數(shù)；S_ijz(k)為第k個開關周期第i端VSC的第j個橋臂的第z個子模塊的工作狀態(tài)，S_ijz(k+1)為第k+1個開關周期第i端VSC的第j個橋臂的第z個子模塊的工作狀態(tài)；

步驟十一：采用多目標遺傳算法求解優(yōu)化變量的最優(yōu)解集；判斷是否到達最大代數(shù)，若是，則獲得優(yōu)化變量的最優(yōu)解集的最優(yōu)值并應用至多端柔性直流輸電系統(tǒng)實際工程，否則，優(yōu)化代數(shù)加1返回至步驟三進行下一循環(huán)計算。

2.如權利要求1所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計方法，其特征是，所述步驟二中，模型運行初始參數(shù)包括模型運行時間，所述待優(yōu)化參數(shù)的初始值包括多端柔性直流輸電系統(tǒng)第i端VSC的第j個橋臂的狀態(tài)保持參數(shù)初始值、狀態(tài)變化參數(shù)初始值、電壓上升參數(shù)的初始值及電壓下降參數(shù)的初始值。

3.如權利要求2所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計方法，其特征是，所述步驟二中還設置多目標遺傳算法的迭代優(yōu)化代數(shù)。

4.如權利要求1所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計方法，其特征是，所述步驟七中，通過待優(yōu)化參數(shù)修正電容電壓具體為：

第i端VSC的第j個橋臂，當電流流向子模塊即子模塊充電時，將處于投入狀態(tài)的子模塊電容電壓乘以狀態(tài)變化參數(shù)h_2ij，將處于切除狀態(tài)且電容電壓低于電壓下限的子模塊電容電壓乘以電壓下降參數(shù)l_2ij。

5.如權利要求4所述的一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計方法，其特征是，所述步驟七中，第i端VSC的第j個橋臂，當電流流出子模塊即子模塊放電時，將處于放電狀態(tài)的子模塊的電容電壓乘以狀態(tài)保持參數(shù)h_1ij；將處于切除狀態(tài)且電容電壓高于電壓上限的子模塊電容電壓乘以電壓上升參數(shù)l_1ij。