[发明专利]一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法

权利要求书

1.一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：建立不同类型换流站在不同控制模式下的特性方程；

步骤二：各个换流站通过其数据采集终端实时采集数据，柔性直流输电系统的SCADA系统数据库中存储直流线路参数；根据换流站实时采集的状态量信息和直流线路参数，确定当前直流网络的拓扑结构和连接方式，构建直流网络的导纳矩阵；

步骤三：将各换流站的控制模式均初始化为正常控制模式；

步骤四：各换流站在正常控制模式下的特性方程作为追加方程，并结合直流网络的导纳矩阵，构建出带求解的方程组，并利用迭代法予以求解；若解有效，则该解即为多端柔性直流输电系统当前的运行点，若解无效，则需要对控制模式进行修正，对控制模式修正后，重新组合换流站的特性方程，从而构建新的方程组，并求解和判断解的有效性，直至找到有效解，即为当前的运行点。

2.如权利要求1所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述步骤一中，换流站的类型分为定直流电压控制换流站、辅助直流电压控制换流站、定有功功率控制换流站、带故障控制的定有功功率控制换流站、风电场换流站和带故障控制的风电场换流站。

3.如权利要求2所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述定直流电压控制换流站的控制模式分为：直流电压控制模式、整流限流模式和逆变限流模式，整流限流模式和逆变限流模式均为换流站的有功电流限流模式；

所述辅助直流电压控制换流站的控制模式分为：电压下降控制模式、整流限流模式和逆变限流模式；

所述定有功功率控制换流站的控制模式分为：有功功率控制模式、整流限流模式和逆变限流模式。

4.如权利要求2所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述风电场换流站的控制模式分为：有功频率下降控制模式和整流限流模式；

所述带故障控制的定有功功率控制换流站的控制模式分为：定有功功率控制模式、整流下降控制模式、逆变下降控制模式、整流限流模式和逆变限流模式；

所述带故障控制的风电场换流站控制模式分为：有功频率下降控制模式、电压下降控制模式和整流限流模式。

5.如权利要求1所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述步骤二中，实时采集数据包括换流站的开关量、交流侧电压、风电场换流站的频率以及GPS时间信息。

6.如权利要求1所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述不同类型换流站在不同控制模式下的特性方程具体为：给出不同类型换流站在不同控制模式下直流电压和直流电流的关系式，并给出了两个状态量在不同类型换流站不同控制模式下的范围。

7.如权利要求1所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述步骤三中，将各换流站的控制模式均初始化为正常控制模式，具体为：定直流电压控制换流站、辅助直流电压控制换流站分别采用直流电压控制模式、电压下降控制模式，定有功功率控制换流站和带故障控制的定有功功率控制换流站处于有功功率控制模式，风电场换流站和带故障控制的风电场换流站处于有功频率下降控制模式。

8.如权利要求1所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述步骤四中，解的有效性在判别时，如果所有换流站的状态量均在相应模式的范围内，则解有效，即为当前的运行点；如果任意一个或多个换流站的至少一个状态量未处于换流站相应控制模式的范围内时，解无效，则需要对控制模式进行修正，对控制模式修正后，重新组合换流站的特性方程，从而构建新的方程组，并求解和判断解的有效性，直至找到有效解，即为当前的运行点。

9.如权利要求1或8所述的一种多端柔性直流输电系统运行点的快速计算方法，其特征是，所述步骤四中，控制模式修正的详细的流程如下：

a.遍历当前方程组的解，判断所有换流站的直流电压U_dc和直流电流I_dc，找出所有越限的U_dc和I_dc；

b.根据状态量优先级表和所有越限的状态量，确定作为修正依据的状态量类型，即为待修正状态量类型；状态量优先级表用于确定直流电压和直流电流的优先级系数；

c.根据换流站优先级表和所有待修正状态量类型越限的换流站，确定待修正的换流站；换流站优先级表用于确定不同类型换流站的优先级系数；

d.根据待修正换流站的控制模式和待修正状态量的越限的变量，修正该换流站的控制模式。