[发明专利]基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法

权利要求书

1.基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立含电压控制型直流潮流控制器的直流输电系统的数学模型；具体步骤如下：

运用节点导纳矩阵写出未串入电压控制型直流潮流控制器的直流输电系统节点电压方程为

式中，I_i为线路端口i的注入电流，V_i为线路端口i的电压；若i≠j，则Y_ij为端口i和端口j之间的互电导；若i＝j，则Y_ij为端口i的自电导；

由式(1)可得

端口i的总功率为

端口i传输给端口j的功率为

P_ij＝I_ijV_i＝V_i(V_j-V_i)Y_ij(4)

将电压控制型直流潮流控制器串入直流输电系统中，并将其等效为在直流输电系统中串入一个变比为M的变换器；若直流潮流控制器串在端口i和端口j之间，且接近端口i，则端口i和端口j之间的线路电流I_ij表示为

Ii_j＝Y_ij(MV_i-V_j)(5)

若直流潮流控制器未串在端口i和端口j之间，则电流I_ij表示为

I_ij＝Y_ij(V_i-V_j)(6)

步骤2：分析直流输电系统线路损耗对潮流控制器变比的灵敏度；具体步骤如下：

分别对式(5)和(6)中的I_ij求对潮流控制器变比M的偏导，可得

在式(3)和(4)两边分别对M求偏导可得

若直流输电系统有m条输电线，则线路损耗为

其中：R_ij为端口i和端口j之间的电阻；

式(9)对潮流控制器的变比M求偏导得

步骤3：基于灵敏度分析优化选择潮流控制器的串入位置；具体步骤如下：

分别求出潮流控制器不参与工作，即M＝1时，潮流控制器串在直流输电系统各位置上的线路损耗对变比M的偏导，偏导越大表示潮流控制器串在该位置时，系统线路损耗对变比M的灵敏度越高，将潮流控制器串在偏导最大的位置；

步骤4：基于灵敏度分析优化选择潮流控制器的工作变比；具体步骤如下：

根据步骤3确定潮流控制器的串入位置后，再计算选择潮流控制器在该位置线路损耗最小时的工作变比，即计算潮流控制器变比M偏导为0时的变比M值，即为选择的潮流控制器的工作变比M。

2.根据权利要求1所述的基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法，其特征在于：步骤4中所述的计算潮流控制器变比M偏导为0的点，具体计算过程如下：首先给定一个M的初值，求得直流系统潮流，再将已求得的直流系统潮流代入步骤2，求得线路损耗对变比M的偏导，如果偏导与0的差小于给定的误差极限ε，则求解结束，否则重新给定M值，再次进行求解。

3.根据权利要求2所述的基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法，其特征在于：M的初值取1，表示潮流控制器不参与工作，如果求得线路损耗对变比M的偏导与0的差大于误差极限ε，降低阈值重新给定M值进行计算，直至线路损耗对变比M的偏导与0的差小于等于误差极限ε。

4.根据权利要求3所述的基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法，其特征在于：所述阈值为0.00004-0.00006。