[发明专利]交直流并联输电通道功率优化分配的混合整数凸规划方法

权利要求书

1.交直流并联输电通道功率优化分配的混合整数凸规划方法，其特征在于，包括

获得各个交流节点的下送功率数据和各个省网间的总交换功率计划，以建立交直流并联输电通道功率优化分配模型，该交直流并联输电通道功率优化分配模型以整个输电通道上各个交流输电线路和直流输电线路的损耗之和最小为目标，并设置约束条件；

通过锥松弛转化和大M法等效处理方法，对交直流并联输电通道功率优化分配模型的目标函数和约束条件中的非线性部分进行凸化处理，以将该交直流并联输电通道功率优化分配模型转化为混合整数凸规划模型；

对混合整数凸规划模型进行求解，获得各个省间交直流并联输电通道功率优化分配方案；

将所获得各个省间交直流并联输电通道功率优化分配方案下发给各个换流站的运行人员执行；

交直流并联输电通道功率优化分配模型的目标函数为：

式中，T为制定通道功率分配计划对应的时段总数，ΔT为每个时段的时间长度，表示第l条交流输电线路在t时段的有功损耗，表示第k条直流输电线路在t时段的有功损耗，N_ac和N_dc分别为整个交直流并联输电通道包括的交流和直流输电线路的总条数；

对于交流输电线路，其功率损耗表示如下：

式中，和分别为时段t第l条交流输电线路的首端和末端节点的电压幅值，和分别为时段t第l条交流输电线路的首端和末端节点的电压相角，是第l条交流输电线路的线路电导；

对于直流输电线路，其有功损耗表示如下：

式中n_k为直流输电线路k的运行极数，和分别为直流输电线路k时段t的单极运行电流和单极电阻；

约束条件包括各省网与外网的总送/受电功率平衡约束、交流联络线输电断面安全约束、直流线路的运行约束、交流节点的功率平衡方程、直流输电通道输电功率的调节限制以及变量的上下限约束；

交流联络线输电断面安全约束为：

式中，和分别为第m个交流输电安全断面传输功率的安全下限和安全上限，为交流通道l在t时段的输电功率；

直流线路的运行约束包括：

直流电压方程、换流器基本方程和直流网络方程，具体如下：

式中，V_i,t为时段t交流节点i的电压幅值，为换流变压器有载调压在时段t的变比，为换流器在时段t的控制角，为换流变压器的等值电抗；k_γ为常数，为直流站在时段t的功率因数；和分别为时段t直流输电线路k整流侧和逆变侧的直流电压；

对直流线路的运行约束进行凸化处理：

将换流器基本方程简化为令为第k个换流站换流变压器是否运行在第i个调压档位，是一个0/1的二进制离散变量，T_i^k则为第i个调压档位对应的变比值，把当做一个整体的连续变量，则则为一个离散变量和一个连续变量之积，采用大M法转化为线性约束，令该等式运用大M法转化线性不等式如下：

则换流器基本方程转化为线性约束：

对于直流通道的输电功率方程，将整流侧直流电压固定为其额定电压，即则整流侧的输电功率转化为线性约束，逆变侧的输电功率通过二阶锥松弛转化为：

令直流节点k的吸收的无功功率，不计换流器的功率损耗时，有：

将V_i,t近似成1.0，令则通过二阶锥松弛转化为：

运用大M法对线性化得：