[发明专利]一种交直流系统无功控制方法及系统

权利要求书

1.一种交直流系统无功控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1)通过预先建立的柔性直流装置无功电压校正模型监测交直流系统在轻负荷时段是否有无功倒送，如果发生无功倒送情况，则系统电压会上升，设定电压上限值，对电压进行调控，得到无功调整量；

2)由预先设置的输电网无功优化模型对交直流系统的无功电压进行分析，将柔性直流装置与输电网中已有的无功调节装置进行配合，进行无功调节，得到电压稳定裕度和电网全天网损；

3)判断无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损是否满足预先设定的条件，满足则进入下一步，反之，则转至步骤1)重新计算；

4)根据满足条件的无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损，对交直流系统进行无功控制。

2.如权利要求1所述交直流系统无功控制方法，其特征在于：所述柔性直流装置无功电压校正模型由无功倒送模型F₁和电压校正控制模型F₂构成：

F₃＝w₁F₁+w₂F₂

式中,Q_G为无功源出力；w₁和w₂为目标函数的权重系数，在[0，1]间取值，且w₁+w₂＝1；U_max为轻负荷时段的电压最大值，U_min为轻负荷时段的电压最小值，pf为轻负荷时段高压变电站功率因数，Q_max为轻负荷时段无功调整量最大值，Q_min为轻负荷时段无功调整量最小值；ΔQ是无功调整量。

3.如权利要求2所述交直流系统无功控制方法，其特征在于：所述无功倒送模型F₁为：

式中，pf_set是轻负荷时段高压变电站功率因数的控制限值；N_Q是超出功率因数控制限值的变电站集合；pf_h是第h个越限变电站的功率因数；C_Q是功率因数对无功的灵敏度。

4.如权利要求2所述交直流系统无功控制方法，其特征在于：所述电压校正控制模型F₂为：

式中，N_U为高电压越限节点集合；U_k为第k个越限节点电压；U_set为电压控制上限值；C_U为电压对无功的灵敏度。

5.如权利要求1所述交直流系统无功控制方法，其特征在于：所述输电网无功优化模型为双层目标函数，其中上层目标函数为电压稳定裕度模型，下层目标函数为电网全天网损最小模型。

6.如权利要求5所述交直流系统无功控制方法，其特征在于：所述电压稳定裕度模型F₄为：

式中,S_DC为柔性直流装置的容量；P_DC为柔性直流装置的实时有功；Q_DC为柔性直流装置的实时无功；Q_set为柔性直流装置无功的理想运行状态。

7.如权利要求5所述交直流系统无功控制方法，其特征在于：所述电网全天网损最小模型为：

式中，P_loss为电网全天网损；G_ij为节点i与节点j之间的支路电导；U为节点电压幅值；θ为节点电压相角；N为正整数。

8.如权利要求7所述交直流系统无功控制方法，其特征在于：所述电网全天网损最小模型的约束条件包括有功无功平衡约束、节点电压约束、节点无功约束、变压器变比约束、电容器分接头动作次数约束和变压器分接头动作次数约束。