一種含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流獲取方法，本方法將預(yù)測校正內(nèi)點法的校正步進行加權(quán)，比較好地解決了其過校正而導(dǎo)致發(fā)散的問題。本發(fā)明提供的方法明顯減少迭代次數(shù)，收斂速度明顯提高，這樣有效的加快了獲取直流系統(tǒng)最優(yōu)潮流的速度。
【專利說明】一種含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流獲取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運行和控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種含混合直流輸電的電力系 統(tǒng)最優(yōu)潮流獲取方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，直流輸電在電力系統(tǒng)的研究和電網(wǎng)的實際運行中正扮演著 越來越重要的角色。傳統(tǒng)高壓直流輸電，以電流源換流器（current source converter, CSC)為基礎(chǔ)，具有輸送容量大、成本低廉、技術(shù)成熟等優(yōu)點，但存在換相失敗、控制方式不靈 活等問題。新型高壓直流輸電，以電壓源換流器（voltage source converter，VSC)為基礎(chǔ)， 具有無換相失敗、控制方式靈活等優(yōu)點，且可直接向孤立的遠負(fù)荷點輸送用電，但存在成本 較貴、輸送容量較低等缺點。
[0003] 為了擴展直流輸電適用性，充分利用CSC和VSC各自的優(yōu)點，國內(nèi)外專家學(xué)者對此 展開了大量的研究工作，提出了混合連接不同類型直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)想并對系統(tǒng)進行仿真 分析，提出了控制策略，驗證了混合交直流輸電的穩(wěn)定性。世界上絕大多數(shù)的直流輸電系統(tǒng) 是傳統(tǒng)直流輸電系統(tǒng)，在其基礎(chǔ)上串聯(lián)和并聯(lián)新型直流輸電，這將大大提高直流輸電的經(jīng) 濟性和技術(shù)性。在現(xiàn)有技術(shù)中雖然也有一些獲取含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流的方 法，但是很多方法迭代次數(shù)多，計算復(fù)雜，不能準(zhǔn)確、快速的獲得混合直流輸電系統(tǒng)的最優(yōu) 潮流。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠快速獲得混 合直流輸電系統(tǒng)最優(yōu)潮流方法。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流獲取方法，包 括以下步驟：
[0006] 步驟1 :將CSC-HVDC和VSC-HVDC系統(tǒng)接入到電網(wǎng)，根據(jù)CSC和VSC穩(wěn)態(tài)模型建立 含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流模型：
[0007] obj. min. f (x)
[0008] s. t. h (x) = 0
[0009]g<g{x) <g
[0010] 式中，f(x)為目標(biāo)函數(shù)，h(x)為等式約束條件，g(x)為不等式約束條件，S為不等 式約束條件的下限，^為不等式約束條件的上限；
[0011] 步驟2 :通過檢測獲取電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；
[0012] 步驟3 :根據(jù)步驟1中建立的含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流模型，構(gòu)造拉格 朗日函數(shù)如下：
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流獲取方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1 :將CSC-HVDC和VSC-HVDC系統(tǒng)同時接入到電網(wǎng)，根據(jù)CSC和VSC穩(wěn)態(tài)模型建立 含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流模型： obj. min. f (x) s. t. h (X) = 0
式中，f (X)為目標(biāo)函數(shù)，h (X)為等式約束條件，g(X)為不等式約束條件； 步驟2 :通過檢測獲取電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)； 步驟3 :根據(jù)步驟1中建立的含混合直流輸電的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流模型，構(gòu)造拉格朗日 函數(shù)如下：
其中y = Iiy1,…，ym]T為等式約束的拉格朗日乘子，m為等式約束的個數(shù)，z = [Z1,… ，zJT、w = [W1，…，wJT為不等式約束的拉格朗日乘子，I = [I1,…，1JT、u = [U1, ·?]τ 為不等式約束的松弛變量，r為不等式約束的個數(shù)，μ為擾動因子； 步驟4 :程序初始化，設(shè)置狀態(tài)量設(shè)置初值、拉格朗日乘子初值和擾動因子初值、節(jié)點 次序優(yōu)化、形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣、恢復(fù)迭代計數(shù)器k' = 1、設(shè)置精度要求和最大迭代次數(shù)Kmax; 步驟5 :定義對偶間隙Ceap = lTz-uTw，計算出Ceap的值并判斷Ceap的值是否滿足步驟4 中設(shè)定的精度要求，若滿足，則輸出計算結(jié)果并停止執(zhí)行后續(xù)步驟，若不滿足，則繼續(xù)執(zhí)行 步驟6 ; 步驟6:根據(jù)公式μ = 〇Ceap/2r計算擾動因子μ，其中，中心參數(shù)〇的動態(tài)估計方法 為： 步驟601 :設(shè)定中心參數(shù)σ = 〇 ; 步驟602:求解以下方程，得到仿射方向Axaff, Alaff, Auaff, Ayaff, Azaff, Awaff:
其中：AXaff、Ayaff、Azaff、Al aff、Auaff、Awaff 分別為 X、y、Z、l、u、w 的仿射方向修正 量，是一個數(shù)學(xué)符號，表示偏導(dǎo)的轉(zhuǎn)置；

步驟603 :確定仿射方向的迭代步長：
步驟604 :根據(jù)下列方程計算仿射方向的互補間隙:
步驟605 :動態(tài)估計中心參數(shù)：
步驟7 :校正步驟：對互補松弛條件進行修正：
相應(yīng)地，L' x修正為： L " x = ▽ xg (X)(卩1 Λ Zaff Λ Π Λ Waff Λ uaff) 步驟 8 :根據(jù)以下方程求解 ΛΧ?°，Aye°°，Λ?！恪?，Aue°°，Λζ?°，Awe°° :
其中：ΛΧ_、Ay。。。、Λζ_、Λ?！恪?、Aue°°、Aw。。。分別為叉、7、 2、1、1!、界的校正方向修正 量； 步驟9 :確定原始變量和對偶變量的迭代步長：
步驟10 :令
i勺初 始值范圍是[α p a d，1]，線性搜索原始變量和對偶變量的加權(quán)因子wwp、Wwd，使α p、a d的步 長最大； 步驟11 :根據(jù)步驟10得到的Wwd、α p、a d更新原始變量及拉格朗日乘子； 步驟12 :判斷迭代次數(shù)是否大于Kmax，若大于，則退出程序并輸出計算不收斂的結(jié)果， 若不大于，則置迭代次數(shù)k'值加1，返回步驟5。
【文檔編號】G06F17/50GK104392285SQ201410712725
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】衛(wèi)志農(nóng), 黃為民, 孫國強, 孫永輝 申請人:河海大學(xué)