[发明专利]柔性直流接入点的选址及容量计算方法

说明书

本发明公开了一种柔性直流接入点的选址及容量计算方法，包括确定待分析电网范围并构建过载场景集合和过载线路集合；计算每一个过载场景中过载线路的权重因子从而得到所有柔性直流接入点位置对过载线路的功率灵敏度；计算位于每一个柔性直流接入点位置的VSC‑HVDC对所有过载线路的综合灵敏度；构建候选接入点集合；针对每一个候选接入点构建不同场景的多目标优化模型并求解，得到每一个候选接入点的容量配置结果；对候选接入点集合和候选接入点的容量配置结果进行评价得到最终的柔性直流接入点的选址结果及容量配置结果。本发明方法能够有效减少N‑1场景下交流线路的过载问题，而且可靠性高、效果较好。

技术领域

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种柔性直流接入点的选址及容量计算方法。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

随着大规模风光发电等可再生能源大量接入电网，加上主动配电网分布式电源的广泛应用，该类能源的随机性和间歇性特性使得电网的源荷两侧呈现不确定性特征。这种不确定性，对电网的安全稳定运行带来了诸多影响。故而，研究电网在检修或者规划期间的安全可靠性，尤其是N-1问题显得尤为必要。当N-1故障发生后，电网中的器件或线路易发生重载或者过载。现有文献主要采用切负荷方法解决过载问题，该方法会造成用户缺电损失，影响供电可靠性。因此，有必要主动探索新技术，使之在解决N-1故障下过载问题的同时，能够降低或避免负荷损失。

考虑到VSC-HVDC由自关断开关器件构成，不仅可以方便地控制潮流方向，而且在电网故障时VSC-HVDC既可向故障区域提供有功功率的紧急支援，又可以提供无功功率补偿，从而改善系统的电压和功角稳定性。基于此，现今电网已经逐步开始采用VSC-HVDC来缓解N-1故障后的电网过载问题，从而进一步发挥HVDC的功效并扩展其应用范围。

由于HVDC的选址定容直接影响到直流输电的能量传输和各项调控功能，尤其HVDC在不同位置并网时，其对电网过载的调节能力也不同；同时HVDC的建设投入(场地、时间等)也对其工业推广应用有很大的影响，因此有必要对HVDC的选址定容问题进行深入研究。

目前，国内外学者在关于HVDC接入电网的选址定容问题上进行了一些研究。然而已有研究方法大多集中在多直流馈入的方面，并且主要针对稳定性指标多馈入短路比，附带考虑线损等其他因素。但是，现有的研究方法，其综合考虑的因素较少，而且选址定容的效果相对并不突出，从而严重制约了HVDC的推广和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效减少N-1场景下交流线路的过载问题，而且可靠性高、效果较好的柔性直流接入点的选址及容量计算方法。

本发明提供的这种柔性直流接入点的选址及容量计算方法，包括如下步骤：

S1.确定待分析电网范围，计算待分析电网范围内所有的过载场景和过载线路，从而构建过载场景集合和过载线路集合；

S2.根据步骤S1构建的过载场景集合，计算每一个过载场景中过载线路的权重因子，从而得到待分析电网范围内所有柔性直流接入点位置对过载线路的功率灵敏度；

S3.根据步骤S2得到的权重因子和功率灵敏度，计算得到位于每一个柔性直流接入点位置的VSC-HVDC对所有过载线路的综合灵敏度；

S4.根据步骤S3得到的所有综合灵敏度，选取若干个综合灵敏度值所对应的柔性直流接入点位置，构成候选接入点集合；

S5.根据步骤S4得到的候选接入点集合，针对每一个候选接入点，构建不同场景的多目标优化模型并求解，从而得到每一个候选接入点的容量配置结果；

S6.对步骤S4确定的候选接入点集合和步骤S5得到的每一个候选接入点的容量配置结果进行评价，从而确定最终的柔性直流接入点的选址结果及容量配置结果。