[发明专利]一种交直流混联受端电网结构优化方法

权利要求书

1.一种交直流混联受端电网结构优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、确定待优化的受端电网，收集规划基准年和目标年数据，包括基准年电源、负荷、网架数据，目标年规划电源、预测负荷和新建变电站选址；

步骤2、基于步骤1中的基准年和目标年数据，初步分析直流落点、类型和接入方式，生成待选变电站和线路集；

步骤3、基于步骤1中的基准年和目标年数据、步骤2中的待选变电站和线路集，建立交直流混联受端电网的两层结构优化模型，所述两层结构优化模型的主问题为最低成本电网规划问题，子问题1为安全性校核，子问题2为考虑新能源消纳的最优运行问题；

步骤4、输入不同的边界条件，采用Benders分解法对步骤3中的结构优化模型进行求解，获取候选优化方案以及方案对应的等额年支付成本和全年新能源消纳率；

步骤5、建立候选方案的综合评估指标体系，包括等额年支付成本、全年新能源消纳率、短路电流平均裕度、多馈入有效短路比均值、换相失败风险度、直流功率丢失比例均值、潮流穿越总和，采用多层次评价分析法对候选优化方案进行综合评估，确定最终的结构优化方案；

所述步骤3中，建立交直流混联受端电网的两层输电网结构优化模型，主问题为最低成本电网规划问题，以系统建设等额年金成本最小为目标函数，约束条件为投资成本约束，决策变量为线路投运状态，具体形式为：

以等额年支付成本最小作为主问题的目标函数，包括投资建设成本等年值与年运行费用，具体形式为

minF＝F_INV+F_M

式中，F为等额年支付成本；F_INV表示投资建设费用，包括交直流线路建设费用和换流站建设费用；F_CON表示换流站建设费用；r为折现率；n为工程使用年限；N_L表示待建线路集合；C_j为线路j建设费用；Z_j为线路j投运状态；F_M表示运行费用；

投资成本约束

式中，F_L,max为允许的线路建设投资成本上限；L_j为线路j长度；L_max为允许的扩展线路长度上限。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，初步分析新建直流落点、类型和接入方式，具体方法为：

(1)考虑目标年电力平衡需求和减少多直流换相同时失败风险，待选线路集中新建直流应落点至电力缺额较大、具有一定结构强度的区域；

(2)根据新建直流输电容量和电压等级，考虑故障隔离需求，待选线路集中新建直流类型可选择常规直流、柔性直流或者混合输电方式；

(3)根据基准年电网短路电流水平和电网结构，待选线路集中新建直流的接入方式可选择单分层接入、分层接入和分端接入。