[发明专利]一种结合偏微分与随机数原理的三端直流转换开关配置评估方法

说明书

本发明公开了一种结合偏微分与随机数原理的三端直流转换开关配置评估方法，首先建立三端直流系统大地、金属回线转换模型，列写不同转换开关配置方案及转换方式下开关应力的多元函数；然后分别求解不同转换开关配置方案及转换方式下开关应力多元函数的极大值；再对各转换开关配置方案及转换方式下的开关应力极大值遍历取小，即可明确转换开关的最优配置方案与转换方式。可以有效评估不同方案对应的转换开关选型差异，优选后可以在不影响基本功能的前提下，使转换开关的开断容量最小，从而直接减少工程投资。本方法对三端直流工程大地、金属回线转换开关的配置具有较强的借鉴意义。

技术领域

本发明涉及一种输配电技术，尤其涉及一种结合偏微分与随机数原理的三端直流转换开关配置评估方法。

背景技术

为提升设备可用率、减少输电线路投资，长距离直流工程多采用“真双极+接地极”架构。以两端直流为例，正常情况下，两站以双极大地回线运行，极平衡时，入地电流可以忽略，单极故障工况下，随着故障极的退出，接地极将流过额定电流，为避免较大入地电流对油气管网产生影响，需要及时将在运极转为单极金属回线运行。此外，故障极恢复后，需要及时将在运极转回单极大地回线运行，以重新投入另一极。因此直流输电工程需要具备大地、金属回线自由转换的能力。

对于三端直流输电工程，由于第三站不能独立地运行于其它回线(无法构成回路)，因此大地、金属回线转换需要三站协调进行，将三站一并转为金属回线或大地回线。目前基于两端直流转换开关配置的研究较多，由于两端直流回线转换不涉及站间协调控制问题，因此相关研究结果不适用于三端直流输电场景。针对三端直流输电系统大地、金属回线转换策略的研究相对较少，有学者采用随机数原理对三端直流输电系统大地、金属回线转换过程进行了定量分析，但未考虑开关配置站点的影响，且对应数学模型的自变量较多，直接采用随机数模拟精度有限。

因此，为适应现实工程中的需求，如何统筹考虑开关配置方案及转换方式对三端直流输电系统转换开关电流应力的影响，有效评估不同转换开关配置方案与转换方式对应的转换开关选型差异，明确最优配置方案及转换方式，从而减少工程投资是亟需解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种结合偏微分与随机数原理的三端直流转换开关配置评估方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的结合偏微分与随机数原理的三端直流转换开关配置评估方法，包括以下步骤：

步骤1：建立三端直流系统大地、金属回线转换模型，列写不同转换开关配置方案及转换方式下开关应力的多元函数；

步骤2：分别求解不同转换开关配置方案及转换方式下开关应力多元函数的极大值；

步骤3：对各转换开关配置方案及转换方式下的开关应力极大值遍历取小，即可明确转换开关的最优配置方案与转换方式；

上述三个步骤依次顺序进行。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的结合偏微分与随机数原理的三端直流转换开关配置评估方法，采用偏微分与随机数原理结合的计算方法，计算三端直流系统大地、金属回线转换开关应力多元函数的极大值，准确评估不同转换开关配置方案下转换开关的开断能力需求，可以有效评估不同方案对应的转换开关选型差异，优选后可以在不影响基本功能的前提下，使转换开关的开断容量最小，从而直接减少工程投资。

附图说明

图1为本发明实施例中三端直流系统大地、金属回线转换模型示意图。

图2为本发明实施例中三端直流系统大地、金属回线转换开关配置方案1示意图。

图3为本发明实施例中开关应力极值求解逻辑示意图。

具体实施方式