[發明專利]調相機與分層結構特高壓直流受端換流站的協調動態無功優化方法

有效

• 申請號: 201910067477.4
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109842123B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 莫靜山;顏偉;田其生;錢威;饒渝澤
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國家電網有限公司;國網湖北省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/36
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.調相機與分層結構特高壓直流受端換流站的協調動態無功優化方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

1)建立所述分層結構特高壓直流受端換流站動態無功優化模型M，主要步驟如下：

1.1)設置優化目標函數min f，即：

式中，k＝1時表示換流站交流電壓等級500kV側；k＝2時表示換流站交流電壓等級1000kV側；分別表示換流站交流電壓等級k側時段t換流變壓器分接頭檔位數、投入交流濾波器組數和投入高壓并聯電容器組數；分別表示換流站交流電壓等級k側時段t調相機無功出力和無功出力的理想值；分別表示換流站交流電壓等級k側時段t換流母線電壓幅值和換流母線電壓幅值控制目標；分別表示換流站交流電壓等級k側時段t系統無功交換及無功交換的控制目標；a₁為換流站交流電壓等級k側時段t直流系統換流變壓器分接頭檔位動作次數目標的權重系數；a₂為換流站交流電壓等級k側時段t交流濾波器組開關動作次數目標的權重系數；a₃為換流站交流電壓等級k側時段t高壓并聯電容器組開關動作次數目標的權重系數；a₄為換流站交流電壓等級k側時段t調相機無功出力與無功出力理想值偏差目標的權重系數；a₅為換流站交流電壓等級k側時段t換流母線電壓幅值與換流母線電壓幅值理想控制值偏差的權重系數；a₆為換流站交流電壓等級k側時段t系統無功交換與無功交換理想值偏差的權重系數；

換流站交流電壓等級k側時段t系統無功交換如下所示：

式中，表示換流站交流電壓等級k側時段t交流濾波器/并聯電容器無功補償容量；表示換流站交流電壓等級k側在時段t的無功功率；

換流站交流電壓等級k側時段t交流濾波器/并聯電容器無功補償容量如下所示：

式中，下標f、c分別表示交流濾波器和并聯電容器，以(·)統一表示；U_N(·),k和Q_N(·),k分別表示換流站交流電壓等級k側交流濾波器和并聯電容器額定電壓和單組額定容量；

換流站交流電壓等級k側時段t調相機無功出力理想值如下所示：

式中，分別表示k側換流站時段t調相機允許穩態無功出力上限和下限；

1.2)設置約束條件，主要包括交流系統運行約束、直流系統運行約束、換流母線電壓幅值約束、調相機可變動態無功儲備約束和系統濾波要求約束；

1.3)基于交流系統運行約束、直流系統運行約束、換流母線電壓幅值約束、調相機可變動態無功儲備約束和系統濾波要求約束和目標函數minf，建立分層結構特高壓直流受端換流站動態無功優化模型M；

2)計算分層結構特高壓直流受端換流站動態無功優化模型M，從而對分層結構特高壓直流受端換流站進行優化。

2.根據權利要求1所述的調相機與分層結構特高壓直流受端換流站的協調動態無功優化方法，其特征在于：時段數n＝96。

3.根據權利要求1所述的調相機與分層結構特高壓直流受端換流站的協調動態無功優化方法，其特征在于：交流系統運行約束如公式5和公式6所示；

有功功率約束如下所示：

式中，分別表示與節點i相連的發電機和/或調相機、負荷、換流器在時段t的有功功率；對于受端換流站，取s_Pi＝-1；當節點i為純交流節點時，s_Pi＝0；S_SLACK表示平衡節點的集合；P_i^t為節點i在時段t的有功注入功率方程；

無功功率約束如下所示：

式中，分別表示與節點i相連的發電機和/或調相機、靜態無功補償裝置、負荷、換流器在時段t的無功功率；當節點i與換流站相連時s_Qi＝1，否則s_Qi＝0；S_PQ表示PQ節點的集合；為節點i在時段t的無功注入功率方程。