[发明专利]基于故障限流器的多馈入交直流输电系统的故障分区方法

权利要求书

1.一种基于故障限流技术的多馈入交直流输电系统的故障分区方法，其特征在于：

步骤1：建立故障限流器前后的等效电路；得出补偿压降；

步骤2：通过关联度法选取安装故障限流器的候选支路；

步骤3：采用NSGA-II对FCL即故障限流器进行优化配置，针对步骤1中得到的约束条件，确定FCL的最少安装数量；

步骤4：结合步骤2求得到候选支路与步骤3中的最少安装数量，形成故障分区，求取Pareto最优解集X^*，即符合解空间内的非支配解的集合；

步骤5：当解集还包含其他解时，以投入经济性作为最优解的最后选取的标准。

2.如权利要求1所述的一种基于故障限流技术的多馈入交直流输电系统的故障分区方法，其特征在于，所述步骤1中建立故障限流器前后的等效电路，在节点i，j采用戴维南定理，得出的等效电路2，其中X_ij,ij为等效电抗，则有，

其中，X_ij,ij为节点对(i,j)的自阻抗Z_ij,ij的虚部值，

Z_ij,ij＝Z_ii+Z_jj-2Z_ij (3)

则加入ΔX后，支路L_ij的短路电流为I_X′

其中，U为支路L_ij开路时的电压，根据线性叠加原理，加入阻抗为ΔX的FCL后，相当于在支路L_ij注入ΔI_X的电流。

3.如权利要求2所述的一种基于故障限流技术的多馈入交直流输电系统的故障分区方法，其特征在于，所述步骤1中建立故障限流器前后的等效电路，根据叠加原理和节点对互阻抗的定义得出为注入电流ΔI_X后对节点p短路电流影响的等效电路，其中X₀为节点p短路时的接地电阻，此时考虑最严重的金属短路情况：

ΔU'＝ΔI_X·X_ij,pq (7)

其中，X_ij,pq为节点对(i，j)对(p，q)的互阻抗Z_ij,pq的电抗部分；

Z_ij,pq＝Z_ip+Z_jq-Z_iq-Z_jp (8)

将式(5)代入式(6)和(7)，并且令X_m＝X_ij,ij+X，k＝U·X_ij,pq/X_pq,pq，所以可知

其中，短路电流为I_F，支路L_ij的电抗为X，流过支路L_ij的短路电流为I_X，加入阻抗为ΔX的FCL后，支路L_ij的短路电流为I_X-ΔI_X，短路电流为I_F-ΔI_F，X_ij,ij为节点p对(i,j)的自阻抗Z_ij,ij的虚部值，U为支路L_ij开路时的电压，ΔU′为补偿压降，X_m＝X_ij,ij+X，k＝U·X_ij,pq/X_pq,pq；

同样，非故障非安装FCL支路L_mn的补偿电压ΔU_Y′也可以计算得到，表达式为

则当ΔX为0时，ΔU′或ΔU_Y′和ΔI_F两个变化量都为0，当ΔX从0开始增大时，两个变化量也随之增大，从而补偿线路短路造成的压降和抑制短路电流。