[发明专利]计及控制状态转换的交直流输电系统无功优化方法

摘要

本发明涉及一种计及控制状态转换的交直流输电系统无功优化方法，包括以下步骤：步骤S1：建立考虑直流控制方式转换的潮流计算模型；步骤S2：建立交直流系统无功优化模型；步骤S3：改进遗传算法对所述交直流系统无功优化模型求解。本发明获得了更好的电压质量和更小的网损值，同时更具实用性。

主权项

1.一种计及控制状态转换的交直流输电系统无功优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：建立考虑直流控制方式转换的潮流计算模型；步骤S2：建立交直流系统无功优化模型；步骤S3：改进遗传算法对所述交直流系统无功优化模型求解；所述步骤S1包括以下内容：a)换流站交直流系统稳态模型结合换流站交直流系统稳态模型，同时考虑换流变压器和换流阀压降得到直流侧电压如下：由交直流传输有功功率平衡条件可以得出：其中，K_t是换流变压器变比，U_t是换流变压器一次侧交流线电压，U_d、I_d为直流电压和直流电流，X_C为换流变等值电抗，U_f表示换流阀压降，θ换流器控制角，表示换流器的功率因数角；n_t为换流桥数，k_γ为反映换相压降影响的参数；基于公式(1)和公式(2)并选取基准值得到整流逆变两侧标幺化模型如下：Udr＝KtrUtrcosα‑XcrId‑Ufr    (3)Udi＝KtiUticosβ‑XCiId‑Ufi    (4)Udr＝RdId+Udi    (7)其中，Ktr、Kti分别为整流逆变两侧标幺化后的换流变压器变比；XCr、XCi分别为整流逆变两侧标幺化后的换流变等值电抗；Ufr、Ufi分别为整流逆变两侧标幺化后的换流阀压降；Udr、Udi分别为整流逆变两侧标幺化后的直流电压；b)直流系统控制方式整流侧电压下降：控制角调节速度较变比调节要快，首先控制角下降维持电压恒定，如果控制角超过低阈值则转由变比控制；变比调至极限Tmax时，继续减小控制角补偿电压下降；控制角到达αmin时，控制方式反转，由逆变侧维持电流恒定，整流侧定最小触发角控制；为维持两侧电压差，逆变侧关断角β增大，当其上升到临界值，导致换相失败，直流系统停运；整流侧电压升高：控制角调节速度较变比调节要快，首先控制角上升维持电压恒定，如果控制角超过高阈值则转由变比控制；变比调至极限Tmin时，继续增大控制角以补偿电压升高；当其上升到临界值，导致换相失败，直流系统停运；c)计及控制状态转换的交直流系统潮流计算根据换流站交直流系统稳态模型作为交替求解法中直流部分求解平衡方程，具体过程如下：步骤S11：系统初始化；步骤S12：根据直流系统控制方式确定变量和平衡方程；步骤S13：求解直流系统雅可比矩阵；步骤S14：求解修正量并对初始变量值进行修正；步骤S15：判断变比和控制角是否越限，若是，则根据越限情况决定控制方法，否则进行下一步；步骤S16：判断迭代误差是否满足要求，若是，则根据结果求出直流系统等效负荷功率并添加到相应交流节点。