[发明专利]一种基于零和博弈的城市电网系统安全性控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于零和博弈的城市电网系统安全性控制方法，其特征在于，包括：

基于零和博弈理论建立VSC-HVDC电网系统的随机混杂博弈模型，所述随机混杂博弈模型用于描述所述VSC-HVDC电网系统正常运行以及在风险事件发生时的系统运行状态；

将风险引入控制问题中，用CVaR刻画所述VSC-HVDC电网系统的风险安全裕度，设置风险阈值构建安全风险约束，并结合所述VSC-HVDC电网系统的拓扑约束和潮流约束构建所述VSC-HVDC电网系统的稳定安全域；

根据故障作用下所述VSC-HVDC电网系统状态的演化过程，将所述VSC-HVDC电网系统稳定在所述稳定安全域内的控制过程设置为系统安全可达概率的优化问题；

采用动态规划方法求解满足所述安全可达概率最大，且满足所述稳定安全域的约束条件的最优控制律，根据所述最优控制律对所述VSC-HVDC电网系统进行安全性控制。

2.根据权利要求1所述的基于零和博弈的城市电网系统安全性控制方法，其特征在于，所述VSC-HVDC电网系统的随机混杂博弈模型表示为：

y(k)＝[f₁ f₂]

其中，x(k+1)表示k+1时刻的系统状态变量，x(k)表示k时刻的系统状态变量，表示在风险事件i下的状态矩阵，表示在风险事件i下的输入矩阵，u(k)表示k时刻的系统控制变量，y(k)表示k时刻的系统输出变量，f₁,f₂分别表示VSC-HVDC链路整流侧和逆变侧的频率。

3.根据权利要求2所述的基于零和博弈的城市电网系统安全性控制方法，其特征在于，所述风险事件i下的状态矩阵表示为：

所述风险事件i下的输入矩阵表示为：

所述系统状态变量、所述系统控制变量及所述系统输出变量的表达式为：

x＝[I_d，1 I_q，1 I_d，2 I_q，2 U_dc，2 I_dc]^T

u＝[U_dc，1，ref Q_1，ref P_2，ref Q_2，ref]^T

y＝[f₁ f₂]

其中，I_d，1表示d轴上VSC-HVDC链路整流侧的电网电流，I_q，1表示q轴上VSC-HVDC链路整流侧的电网电流，I_d，2表示d轴上VSC-HVDC链路逆变侧的电网电流，I_q，2表示q轴上VSC-HVDC链路逆变侧的电网电流，U_dc，1、U_dc，2分别表示VSC-HVDC链路整流侧和逆变侧的直流电压，I_dc表示直流线路电流，U_dc，1，ref表示VSC-HVDC链路整流侧的参考电压，Q_1，ref，Q_2，ref，P_2，ref分别为VSC-HVDC链路整流侧的无功功率注入参考值、链路逆变侧的无功功率注入参考值以及链路逆变侧的有功功率注入参考值，I_d0,1、I_d0,2、I_q0,1、I_q0,2分别表示x0时刻的I_d,1、I_d,2、I_q,1、I_q,2，表示x0时刻的U_dc,2，x0时刻为系统正常工作时设定的一个初始时刻，即线性化工作点，P₂为链路逆变侧有功功率，R_dc为直流线路电阻，为直流线路在不同风险事件i下的电感，分别为链路整流侧和逆变侧在不同风险事件i下的交流变压线路的栅极电感，为链路逆变侧在不同风险事件i下的直流电容，Δt为将系统运行点返回所述稳定安全域的过程分为N个阶段时，每个阶段时间步长。