[发明专利]含柔性直流输电的交直流并列系统有功潮流优化分配方法

权利要求书

1.一种含柔性直流输电的交直流并列系统有功潮流优化分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取电网的基本参数，包括交流线路和直流线路的额定输送功率P_acN、P_dcN，交流线路的额定输送视在功率S_acN，交流线路等效电阻R_ac，交流线路的暂态稳定输送功率极限P_aclimit；

S2.根据获取的电网基本参数，对多个目标条件分别建立对应的目标函数f_j(P_ac,P_dc)；

S3.根据各目标函数，建立多目标优化函数minF(P_ac,P_dc)；

S4.根据模糊理论，给每个目标函数指定一个隶属度函数μ_j(f_j(u))；

S5.根据隶属度函数，将多目标优化函数转化为基于模糊算法的求解式minF^*(P_ac,P_dc)；

S6.根据minF^*(P_ac,P_dc)求解得到多目标优化值P_dc.opt；

上述步骤中j表示第j个目标条件。

2.根据权利要求1所述的含柔性直流输电的交直流并列系统有功潮流优化分配方法，其特征在于，所述步骤S2所述对多个目标条件分别建立对应的目标函数f_j(P_ac,P_dc)，具体为：

1）输电损耗的目标函数

输电损耗的交直流线路输送功率分配目标函数应满足：

其中ΔPac=Pac2+Qac2Vac2Rac,]]>ΔP_dc=g(P_dc)；

ΔP_ac为交流线路的损耗，ΔP_dc为直流系统的损耗，P_ac和Q_ac分别为交流线路上传输的有功功率和无功功率，V_ac为交流线路电压，g(P_dc)为直流系统输送功率与其损耗相关的函数，其具体表达式根据工程计算精度要求而定，P_dc为直流系统输送有功功率；

2）规避并列环流运行情况的输送功率约束

为了最大限度规避并列环流的出现，直流系统定功率控制应满足：

min _para.=r(P_ac,P_dc)

其中，r(P_ac,P_dc)是关于交直流线路规避并列环流的约束函数；

3）设备利用率的目标函数

交流线路和直流系统的设备利用率分别为η_ac和η_dc，设备利用率约束下的交直流线路输送功率目标函数用f_η表示：

minfη=η(Pac,pdc)ηi_low≤η≤ηi_max]]>

其中，η(P_ac,P_dc)表示与交直流线路输送功率相关的设备利用率函数；η_{i_low}表示设备利用率的下限值；η_{i_high}表示设备利用率的上限值，i=ac,dc；

4）元件故障率的目标函数

设元件负载率为λ时，其趋向故障次数为t，用相关函数表示为t=g(λ)，元件故障率约束下的交直流线路输送功率优化目标函数为：

minfλ=Σi=dc,acg(λi)]]>

λi=PiPiN×100%,i=ac,dc]]>

上式P_i为交流和直流线路上的实际输送功率；P_iN为交流和直流线路上的额定输送功率；

5）电网稳定性的目标函数

用ψ_ac衡量交流线路在直流线路功率向交流线路转移过程中能够承受的冲击能力；

ψac=Paclimit+PacPdcN]]>

式中，P_aclimit为交流线路的暂态稳定输送功率极限；P_ac为交流线路上传输的有功功率，P_dcN为直流线路额定输送功率；

Γ_dc→ac为直流线路故障情况下功率转移对交流通道的冲击率：

Γdc→ac=KΔdc→ac(Pw-Pac)PacN]]>

式中，K_Δdc→ac表示直流线路故障情况下功率转移效率，0≤K_Δdc→ac≤100%，P_acN为交流线路额定输送功率，P_ac为交流线路上传输的有功功率，P_w为交直流并列线路汇流母线上的总有功功率。

上述两个指标都与P_ac相关，而交直流并列线路共同承担既定的功率输送，因此上述两个指标与直流线路的输送有功功率P_dc相关，用G_ψ(P_dc)和G_Γ(P_dc)分别代表上述两个指标对系统冲击程度的影响效果，f_stab.表示故障情况下系统的受冲击总程度，则电网稳定性的交直流线路输电功率目标函数为：式中，A_stab.表示指标Γ_dc→ac相对于指标ψ_ac的重要性因子，A_stab.≥0。

minf_stab.=[-G_ψ(P_dc)+A_stab.G_Γ(P_dc)]

式中，A_stab.表示指标Γ_dc→ac相对于指标ψ_ac的重要性因子，A_stab.≥0。