[发明专利]一种大规模交直流电力系统的动态无功优化方法

权利要求书

1.一种大规模交直流电力系统的动态无功优化方法，其特征在于，包括：

步骤S1、将时间i初始化为0点，以0点作为起始；

步骤S2、输入系统基本数据、系统运行上下限约束以及上一时刻直流线路最优送电功率；

步骤S3、将迭代次数k初始化为0，并设置线性化最大步长限制；

步骤S4、进行交直流潮流计算，计算各节点电压和潮流分布；

步骤S5、进行收敛性判断，判断系统约束条件是否满足，且第k次与k-1次网损之差是否小于收敛精度，实则执行步骤S6，否则执行步骤S7；

步骤S6、时间i时段的无功优化计算结束，输出本时段优化计算结果，并进入i+1时段计算，然后进入步骤S10；

步骤S7、获取网损、状态变量、断面功率和直流线路功率对控制变量的灵敏度系数矩阵，建立无功优化线性规划模型；

步骤S8、采用内点法求解无功优化线性规划模型，得到各控制变量的修正量；

步骤S9、修正系统变量，得到新的系统运行点，并置k=k+1，并执行步骤S4；

步骤S10、判断时间是否超过23点，超过则执行步骤S11，不超过则执行步骤S2；

步骤S11、系统动态无功优化计算结束。

2.根据权利要求1所述的大规模交直流电力系统的动态无功优化方法，其特征在于，所述步骤S7中采用系统稳态方程求解交直流系统状态变量对控制变量的灵敏度系数矩阵。

3.根据权利要求2所述的大规模交直流电力系统的动态无功优化方法，其特征在于，所述步骤S7中采用求解断面功率对控制变量的灵敏度系数矩阵建立单个时间点的断面功率约束的交直流无功优化逐次线性规划模型。

4.根据权利要求3所述的大规模交直流电力系统的动态无功优化方法，其特征在于，针对一个包含n个节点，p条直流线路的交直流系统，系统的稳态方程包括纯交流节点的功率平衡方程和换流节点的功率平衡方程为：

其中，纯交流节点的功率平衡方程为：

fpi=Pis-ViΣj∈iVj(Gijcosθij+Bijsinθij)=0]]>

fQi=Qis-ViΣj∈iVj(Gijsinθij-Bijcosθij)=0]]>

换流节点的功率平衡方程为：

fPi=Pis-ViΣj∈iVj(Gijcosθij+Bijsinθij)±VdkIdk=0]]>

fQi=Qis-ViΣj∈iVj(Gijsinθij-Bijcosθij)-VdkIdktanφk=0]]>

直流系统的稳态方程，对每一条双端直流线路，包含以下五个等式约束：

f_dj1=V_dr-k_θk_TrV_rcosδ_r+I_dX_cr=0

f_dj2=V_di-k_θk_TiV_icosδ_i+I_dX_ci=0

f_dj3=V_dr-V_di-I_dR_d=0

在式中，P_is和Q_is分别为节点i注入的有功和无功功率；V_i和θ_i分别为节点电压的幅值和相角；θ_ij表示节点i和节点j的相角差；G_ij和B_ij分别为节点导纳矩阵的实部和虚部；V_d、I_d和R_d分别为直流线路的电压、电流和电阻；k_T为换流变压器的变比，δ为换流器的控制角，φ为换流节点的功率因数角，X_c为换流器等效电抗。下标r和i分别表示整流侧和逆变侧，k_θ和k_r为常数。