[发明专利]一种直流受端区域调相机无功置换方法和系统

权利要求书

1.一种直流受端区域调相机无功置换方法，其特征在于，包括：

根据获取的交直流混联电网信息，采用预先建立的受端电网动态无功储备在线评估优化模型，计算当前时刻调相机节点动态无功裕度和调相机无功出力相对值；

若当前时刻所述调相机节点动态无功裕度小于预设裕度阈值或调相机无功出力相对值大于预设出力阈值，根据所述电网信息，采用预先建立的调相机无功置换模型，得到非调相无功补偿设备无功出力预测值；

在无功出力预测值对应时刻，将所述非调相无功补偿设备的无功出力升高至所述无功出力预测值，并根据非调相无功补偿设备升高无功出力导致的设定节点电压升高值对应减少调相机的无功出力；

所述电网信息包括：电压、电流、有功和无功；

所述受端电网动态无功储备在线评估优化模型的建立，包括：

以考虑调相机无功出力相对值的最小化电压运行安全域为第一目标函数，以交流系统潮流约束、直流系统潮流约束、调相机无功补偿设备出力约束、非调相无功补偿设备出力约束和电网运行约束为约束条件，建立受端电网动态无功储备在线评估优化模型；

所述调相机无功置换模型的建立，包括：

以考虑调相机无功出力的罚函数项的最小化电压偏移为第二目标函数，以设备无功出力约束和电网运行约束为约束条件，建立调相机无功置换模型；

其中，所述设备包括调相机和非调相无功补偿设备，所述非调相无功补偿设备包括离散设备和发电机；

所述第一目标函数如下式所示：

其中，F₁表示第一目标函数，表示系统设定节点电压矢量，v表示系统设定节点电压安全域的最小值，表示系统设定节点电压安全域的最大值，W_v表示预设电压权重系数，W_q表示预设无功出力权重系数，且W_v＞W_q，Θ_s表示调相机无功出力相对值；Θ_s如下式计算：

其中，Q_s表示调相机当前时刻无功出力，表示调相机当前无功出力裕度的下限，如下式计算：

其中，Q'_s表示调相机前一时刻无功出力，Q_s表示调相机额定无功出力下限；

调相机节点动态无功裕度计算式如下：

其中，Θ₀表示调相机节点动态无功裕度，表示表示调相机额定无功出力上限；

所述第二目标函数如下式所示：

其中，F₂表示第二目标函数，V^pre(t_x,y)表示t_x,y时刻受端电压的预测值，V^ref表示预设受端电压的参考值，α表示惩罚因子；表示预设的调相机无功出力参考值，Q_s表示调相机当前时刻无功出力，t_x,y表示当前时刻起第x个控制周期内的第y个预测时刻，t_x,y的计算式如下：

t_x,y＝(M_sx+y)Δt

式中，Δt表示相邻预测周期间隔，M_s表示单个控制周期包含的预测周期个数；

V^pre计算式如下：

其中，t_0,0表示当前时刻，S表示预设的灵敏度矩阵，表示有功负荷预测值，表示离散设备无功出力预测值，表示发电机无功出力预测值，表示调相机无功出力预测值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交流系统潮流约束如下式所示：

其中，N表示系统全部节点集合，k代表第k个节点，P表示系统节点有功功率，Q表示系统节点无功功率，上标spec表示注入量，上标ac表示交流系统，上标dc表示交流系统，θ表示系统节点电压相角，V表示系统节点电压幅值。