[發明專利]一種柔性直流電網限流電抗器的優化配置方法

在審

• 申請號: 202210372243.2
• 申請日: 2022-04-10
• 公開（公告）號: CN114865678A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 唐誦;陳敏;朱冠南;梁釗培;張成浩
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;G06F30/20
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種柔性直流電網限流電抗器的優化配置方法，其特征在于，包括：

(1)根據換流站和輸電線路空間位置，將柔性直流電網進行保護分區；每個保護分區包含單個換流站、若干個限流電抗器和直流斷路器，其中限流電抗器和直流斷路器的數量與該換流站所連輸電線路數量相同；

(2)建立單個保護分區的故障近似解析模型，求解該分區內每臺直流斷路器的最大開斷電流和各個限流電抗器取值之間的數學表達式；

(3)根據直流斷路器所使用的IGBT通流能力，選取直流斷路器最大開斷電流的優化目標，并選取限流電抗器的合理取值范圍；然后基于各直流斷路器最大開斷電流和各限流電抗之間的函數表達式，求解單個保護分區內滿足需求的多個限流電抗器優化取值集合；

(4)結合柔性直流電網中限流電抗器的總取值上限和直流斷路器總開斷容量，從各個保護分區中的優化取值集合中選取柔直電網整體最優配置方案。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)具體包括：

(2.1)設定柔性直流電網的系統參數，包括換流站參數、變壓器參數及線路參數；

(2.2)對單個保護分區，以其中單臺直流斷路器為分析對象，當該直流斷路器所在線路近端發生直流故障時，將分區內的換流站等效為二階放電電路，分區外與該換流站相連的其他換流站等效為直流源串聯等效電感模型；

(2.3)將分區內限流電抗器作為變量，分區外限流電抗器視為定值，求解該直流斷路器的最大開斷電流I_{f_DCCBj_areai}數學表達式，下標中DCCBj表示該分區內第j臺直流斷路器，areai表示第i個保護分區；

(2.4)重復上述步驟，對第i個保護分區求得N_i臺直流斷路器的最大開斷電流數學表達式；其中，N_i為第i個保護分區內的直流斷路器數量，與輸電線路數量相同，1≤i≤m，m為柔性直流電網中的保護分區數量，與換流站數量相同。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述優化目標定義如下：

設換流站和直流斷路器中的IGBT器件額定電流為I_{IGBT_N}，則設置直流斷路器最大開斷電流邊界為6I_{IGBT_N}，選取4I_{IGBT_N}、5I_{IGBT_N}、6I_{IGBT_N}三組值作為直流斷路器的最大開斷電流優化目標。