[发明专利]考虑可靠性指标的交直流混合配电网最优潮流控制方法

说明书

本发明是一种考虑可靠性指标的交直流混合配电网最优潮流控制方法，其特点是，它包括快速潮流计算、优化建模和最优潮流控制等内容，只需要常用的控制参数即可求解最优潮流问题，同时，在求解交直流混合配电网最优潮流问题上，该控制方法稳定性高，寻优能力强，计算速度快，能很好地解决含两端、多端、多馈入的交直流混合配电网最优潮流问题。

技术领域

本发明涉及交直流混合配电网领域，特别是涉及一种考虑可靠性指标的交直流混合配电网最优潮流控制方法。

背景技术

随着电力能源需求的增加以及环境保护的需要，可持续的低碳能源应用逐步得到重视和发展。电力电子技术在新型能源转换过程中发挥着重要作用。随着电力电子技术的发展以及直流类电源、负荷比例的增加，传统的交流配电网向交直流混合配电网转变。

最优潮流是确保配电网安全运行的重要手段，也是交直流混合配电网优化运行的基础与前提，具有重要的理论价值和工程意义。同时，配电网的可靠性管理，一直是我国电力部门工作的重中之重。鉴于目前少有考虑可靠性指标的最优潮流，并且直接应用现有智能算法求解交直流混合配电网最优潮流问题存在算法发生振荡等诸多局限性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，本发明的目的是，提供一种计算速度快，适用性强，应用效果佳的考虑可靠性指标的交直流混合配电网最优潮流控制方法。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种考虑可靠性指标的交直流混合配电网最优潮流控制方法，其特征是，它包括以下内容：

1)快速潮流计算：

基于功率平衡建立节点总数是N∈[3,9999]的交直流混合配电网功率平衡方程：

公式(1)中，j＝1,2,...,N是节点序号；P_js为注入j节点的电源或负荷有功功率的代数和，Q_js为注入j节点的电源或负荷无功功率的代数和；P_j为其他节点注入j节点有功功率的代数和、Q_j为其他节点注入j节点无功功率的代数和；

公式(1)的求解方法采用牛顿拉夫逊法：对功率平衡方程进行泰勒级数展开并略去二次以上各项，得到交直流混合配电网潮流计算的牛顿拉夫逊法修正方程，矩阵形式表示如公式(2)；

公式(2)中，J为修正方程的系数矩阵，ΔP为各节点有功功率的不平衡量，ΔQ为各节点无功功率的不平衡量，ΔV为各节点电压幅值的修正量，Δθ为各节点电压相角的修正量；J矩阵中(2k₁-1)行(2k₁-1)列元素、2k₂行2k₂列的元素全部设置为数字1，其中，k₁＞0、k₂＞0分别是所有节点电压幅值和节点电压相角为固定值的节点编号；

2)优化建模：

依据公式(3)，将同一等级的电力电子变换器按额定容量比例分配，均衡电力电子变换器的热应力以优化其寿命；依据公式(4)进行计算，以均衡电力电子变换器热应力的可靠性指标；

①考虑可靠性指标的优化策略，