[发明专利]一种基于多端直流系统的分层控制方法

权利要求书

1.一种基于多端直流系统的分层控制方法，其特征在于，所述的分层控制由一层控制和二层控制组成；在一层控制中，处于下垂控制的外环回路的参考电压是自适应的，该参考电压设定值由二层控制获得；在二层控制中，提出了以比例功率共享、直流电网损耗最小化和应急后的直流电压总变化最小为优化目标的直流潮流优化模型；所述方法具体步骤包括：

步骤S1：建立优化目标模型，包括功率裕度成比例地共享功率不匹配模型、直流电网损耗最小化模型和应急后的直流电压总变化最小化模型；

步骤S2：根据步骤S1中的优化目标，建立多目标优化模型；

步骤S3：在二层控制中，利用上述步骤中建立的模型对网络进行潮流优化，得到的潮流解通过通信系统传输给一层控制；

步骤S4：在一层控制中采用自适应下垂控制，VSC换流站根据收到的自适应参数，设置其参考功率为基于最优潮流的参数值，并根据参考功率对物理层注入功率实施控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于多端直流系统的分层控制方法，其特征在于，比例功率共享模型表示为：

为了根据可用功率裕度成比例地共享功率不匹配，直流电网最优潮流方程集中加入n-1个约束，实现等功率共享，写为：

其中P_c，pre与P_c，post分别是突发事件前后VSC的有功功率；H为VSC裕度空间。

3.根据权利要求1所述的一种基于多端直流系统的分层控制方法，其特征在于，最小化直流电网传输损耗或直流电压变化最优函数表示为：

其中f_obj(V_dc)为优化目标；f₁(P_c，V_dc)为直流潮流方程；f₂(P_c)为(1)中的功率共享等式约束；g(P_c，V_dc)为不等式约束。

4.根据权利要求1所述的一种基于多端直流系统的分层控制方法，其特征在于，直流电网损耗最小化模型表示为：

其中f_obj(V_dc)为优化目标；G_ij为节点i和j之间传输线的电导；m为MTDC系统中存在的DC节点数，i，j∈{1，...，m}；P_loss为直流电网损耗；V_pp，i为节点i的电压；V_pp，j为节点j的电压。

5.根据权利要求1所述的一种基于多端直流系统的分层控制方法，其特征在于，直流电压总变化最小化模型表示为：

其中f_obj(V_dc)为优化目标；V_pp，pre，i与V_{pp，post，i}分别是第i个VSC突发事件前后的直流电压；m为MTDC系统中存在的DC节点数，i∈{1，...，m}；V_variation为直流电压总变化。

6.根据权利要求1所述的一种基于多端直流系统的分层控制方法，其特征在于，多目标优化模型表示为：

f_obj(V_dc)＝w*min(P_loss)+(1-w)*min(V_variation)(5)

其中f_obj(V_dc)为优化目标；P_loss为直流电网损耗；V_variation为直流电压总变化；w为由系统操作员根据实际优化要求选择的权重；若w值增加则直流电网损耗将减少，但总直流电压变化较大，若w值减小则直流电网损耗将增大，但总直流电压变化较小。