[发明专利]考虑直流系统投入的电网关键断面功率优化方法

说明书

本发明公开一种考虑直流系统投入的电网关键断面功率优化方法，该方法中电网关键断面的各输电通道在任意交直流故障下的功率均不大于各输电通道对应的功率最大限额，并使各输电通道的功率之和保持最大，且使输电通道中交流通道的功率为直流系统投入前交流通道的功率与直流系统投入后交流通道的功率增量之和。该方法考虑到直流系统的投入对电网关键断面潮流分布的影响，能够适应大型交直流混联电网复杂多变的运行方式，可以为电网调度运行方式安排、发电计划制定提供参考。

技术领域：

本发明涉及一种考虑直流系统投入的电网关键断面功率优化方法，属于电力系统运行控制技术领域。

背景技术：

为了解决能源分布的不均的问题，目前一般采取长远距离交流或直流输电方式来满足能源分布较少区域的负荷发展需要。在交流同步电网内部，远距离输电面临的单一通道故障后的功角、电压稳定性问题，弱交流输电断面的输电能力远小于线路热容，都使得交流线路输电能力难以得到有效利用。同时，受制于电网短路电流超标等问题，难以通过新建交流输电线路方式提升交流输电断面的输电能力，交流电网输电规模受到限制。

就一个区域与另一个区域之间所构成的电网关键断面而言,如何在满足安全性的条件下提高关键断面的最大输电能力一直是难题。随着直流系统不断投入至电网中，有关最大化提升关键断面的输电能力的研究还缺乏全面、深入及系统性的方法，当前对于输电能力最大化方面现有技术研究在考虑整个系统静态约束和动态约束的条件下，未考虑投入直流系统投入后对混联电网中原关键交流输电通道的影响。

发明内容：

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种考虑直流系统投入的电网关键断面功率优化方法。

本发明的技术方案如下：

一种考虑直流系统投入的电网关键断面功率优化方法，所述直流系统投入电网后电网关键断面上形成包括交流通道和直流通道的若干输电通道，

电网关键断面的各输电通道在任意交直流故障下的功率均不大于各输电通道对应的功率最大限额，并使各输电通道的功率之和保持最大，且使输电通道中交流通道的功率为直流系统投入前交流通道的功率与直流系统投入后交流通道的功率增量之和。

优选地，对于具有包含m个交流通道和n-m个直流通道的n个输电通道的电网关键断面，其中直流系统投入后关键断面第x个交流通道的功率P_x具有如下表达式：

其中，

式中，为直流系统投入前关键断面第x个交流通道的初始功率；P_di为投入的第i个直流系统的功率；为第i个直流系统投入后关键断面第x个交流通道的潮流变化灵敏度，x＝1,2,…m，m为交流通道总数，i＝1,2,…,n-m，n-m为投入的直流系统总数；为第i个直流系统投入后关键输电断面第x个交流通道的功率变化量；ΔP_di为第i个直流系统投入后电网关键断面直流的功率变化量。

优选地，对于具有包含m个交流通道和n-m个直流通道的n个输电通道的电网关键断面，直流系统投入后关键断面第x个交流通道的功率P_x以及投入的第i个直流系统的功率P_di具有如下表达式：

式中，为对应第z交直流故障，断开第j个输电通道时关键断面第x个交流通道的开断分布因子，z＝1,2,…,Z，Z为交直流故障总数，j＝1,2,…,n；P_j为断开第j个输电通道后第j个输电通道功率减少量；P_xmax为电网关键断面第x个交流通道的功率最大限额；P_dimax为投入的第i个直流的功率最大限额。

优选地，对于具有包含m个交流通道和n-m个直流通道的n个输电通道的电网关键断面，对应第z交直流故障，断开第j个输电通道时关键断面第x个交流通道的开断分布因子具有如下表达式：