[發(fā)明專(zhuān)利]一種交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810140164.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108233383B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊知方;鐘海旺;夏清;陸春凌;賴(lài)曉文;汪洋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué);國(guó)網(wǎng)北京市電力公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/06
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/06;H02J3/36;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發(fā)明提出一種交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，屬于電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度領(lǐng)域。該方法首先構(gòu)建由目標(biāo)函數(shù)和約束條件構(gòu)成的交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的最優(yōu)潮流模型，并將該模型轉(zhuǎn)化為換流變分接頭檔位固定的交直流互聯(lián)電網(wǎng)的最優(yōu)潮流連續(xù)模型并求解；利用最優(yōu)潮流連續(xù)模型的最優(yōu)解作為初值，將表征換流變分接頭檔位的整數(shù)恢復(fù)為變量，建立換流變分接頭檔位待優(yōu)化的交直流互聯(lián)電網(wǎng)的最優(yōu)潮流混合整數(shù)模型并求解；最后通過(guò)恢復(fù)交流可行性，得到得到交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度方案。本發(fā)明把交直流互聯(lián)電網(wǎng)的建模和求解轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)非線(xiàn)性?xún)?yōu)化問(wèn)題，并給出迭代計(jì)算框架，利用本發(fā)明方法能夠得到經(jīng)濟(jì)可行的調(diào)度方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度領(lǐng)域，特別涉及一種交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法。

背景技術(shù)

交流電網(wǎng)一直是我國(guó)電網(wǎng)的主要構(gòu)成，隨著近年來(lái)電網(wǎng)中柔性直流輸電(VSC-HVDC， 跨區(qū)域的交流電網(wǎng)之間通過(guò)高壓直流輸電的一種方式)接入數(shù)目的不斷增加，交直流互聯(lián) 將成為未來(lái)電網(wǎng)的主要形態(tài)。

交流輸電網(wǎng)、直流輸電網(wǎng)(高壓直流輸電線(xiàn)路)、柔性直流輸電換流站共同構(gòu)成了交 直流互聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)。圖1給出交直流互聯(lián)電網(wǎng)中柔性直流輸電換流站電氣簡(jiǎn)圖。其中，左側(cè)為交流輸電網(wǎng)，右側(cè)為直流輸電網(wǎng)；節(jié)點(diǎn)d,e,f,r組成柔性直流輸電換流站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)換流站)，其中d,e,f為換流站交流側(cè)節(jié)點(diǎn)，r為換流站直流側(cè)節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)d接入換流變，其中 二次側(cè)電壓用v_LTC表示；e點(diǎn)接入交流系統(tǒng)濾波器，做無(wú)功補(bǔ)償；I_c為換流站閥電流。

為保證交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，亟需研究交直流互聯(lián)電網(wǎng)中柔性直流輸電 換流站的建模方法，而柔性直流輸電換流站建模需要考慮高度非線(xiàn)性的換流站運(yùn)行約束和 表征換流變有載調(diào)壓變比的整數(shù)變量。

現(xiàn)有的交直流互聯(lián)電網(wǎng)調(diào)度方法通常將交直流互聯(lián)電網(wǎng)的建模和求解作為混合整數(shù) 非線(xiàn)性?xún)?yōu)化問(wèn)題處理；而在工程實(shí)際中，直接使用混合整數(shù)非線(xiàn)性商用求解器經(jīng)常無(wú)法給 出可行的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度 方法。本發(fā)明把交直流互聯(lián)電網(wǎng)的建模和求解轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)非線(xiàn)性?xún)?yōu)化問(wèn)題，并給出迭 代計(jì)算框架，利用本發(fā)明方法能夠得到經(jīng)濟(jì)可行的調(diào)度方案。

本發(fā)明提出一種交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)構(gòu)建交直流互聯(lián)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度的最優(yōu)潮流模型，該模型由目標(biāo)函數(shù)和約束條件 構(gòu)成；具體步驟如下：

1-1)確定模型的目標(biāo)函數(shù)，表達(dá)式如下：

其中，P_g為機(jī)組g的有功出力，Q_g為機(jī)組g的無(wú)功出力，為機(jī)組集合；和分 別為P_g和Q_g的成本函數(shù)；

1-2)確定模型的約束條件；具體如下：

首先假設(shè)模型第k次迭代的初值為：

其中，表示交流輸電網(wǎng)及換流站交流側(cè)所有節(jié)點(diǎn)的集合，表示直流輸電網(wǎng)及換 流站直流側(cè)所有節(jié)點(diǎn)的集合，k為迭代次數(shù)，k＝1,2,3…；其中，當(dāng)k>1時(shí)，v_i,k-1和θ_i,k-1分 別為第k-1次迭代得到的交流輸電網(wǎng)及換流站交流側(cè)中節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值和相角，為 第k-1次迭代得到的直流輸電網(wǎng)及換流站直流側(cè)中節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值；當(dāng)k＝1時(shí)，初值通 過(guò)冷啟動(dòng)得到；

冷啟動(dòng)時(shí)，

1-2-1)線(xiàn)路潮流約束；