[发明专利]基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法

摘要

本发明公开了一种基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法，适用于高压直流输电系统，包括以下步骤建立含电压控制型直流潮流控制器的直流输电系统的数学模型；分析直流输电系统线路损耗对潮流控制器变比的灵敏度；基于灵敏度分析优化选择潮流控制器的串入位置；基于灵敏度分析优化选择潮流控制器的工作变比。利用本发明提出的优化算法可以使含电压控制型直流潮流控制器的直流输电系统工作在线路损耗最小点。

主权项

基于灵敏度分析的直流潮流控制器优化配置方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：建立含电压控制型直流潮流控制器的直流输电系统的数学模型；具体步骤如下：运用节点导纳矩阵写出未串入电压控制型直流潮流控制器的直流输电系统节点电压方程为式中，Ii为线路端口i的注入电流，Vi为线路端口i的电压；若i≠j，则Yij为端口i和端口j之间的互电导；若i＝j，则Yij为端口i的自电导；由式(1)可得Ii=Σj=1nYijVj---(2)]]>端口i的总功率为Pi=IiVi=ViΣj=1nYijVj---(3)]]>端口i传输给端口j的功率为Pij＝IijVi＝Vi(Vj‑Vi)Yij  (4)将电压控制型直流潮流控制器串入直流输电系统中，并将其等效为在直流输电系统中串入一个变比为M的变换器；若直流潮流控制器串在端口i和端口j之间，且接近端口i，则端口i和端口j之间的线路电流Iij表示为Iij＝Yij(MVi‑Vj)  (5)若直流潮流控制器未串在端口i和端口j之间，则电流Iij表示为Iij＝Yij(Vi‑Vj)  (6)步骤2：分析直流输电系统线路损耗对潮流控制器变比的灵敏度；具体步骤如下：分别对式(5)和(6)中的Iij求对潮流控制器变比M的偏导，可得∂Iij∂M=Yij(Vi+M∂Vi∂M-∂Vj∂M)Yij(∂Vi∂M-∂Vj∂M)---(7)]]>在式(3)和(4)两边分别对M求偏导可得∂Pi∂M=∂Vi∂MΣj=1nYijVj+ViΣj=1nYij∂Vj∂M∂Pij∂M=Yij(Vj∂Vi∂M+Vi∂Vj∂M-2Vi∂Vi∂M)---(8)]]>若直流输电系统有m条输电线，则线路损耗为Ploss=Σi=1m-1Σj=i+1mIij2Rij---(9)]]>其中：Rij为端口i和端口j之间的电阻；式(9)对潮流控制器的变比M求偏导得∂Ploss∂M=2Σi=1m-1Σj=i+1mIijRij∂Iij∂M---(10)]]>步骤3：基于灵敏度分析优化选择潮流控制器的串入位置；具体步骤如下：分别求出潮流控制器不参与工作，即M＝1时，潮流控制器串在直流输电系统各位置上的线路损耗对变比M的偏导，偏导越大表示潮流控制器串在该位置时，系统线路损耗对变比M的灵敏度越高，将潮流控制器串在偏导最大的位置；步骤4：基于灵敏度分析优化选择潮流控制器的工作变比；具体步骤如下：根据步骤3确定潮流控制器的串入位置后，再计算选择潮流控制器在该位置线路损耗最小时的工作变比，即计算潮流控制器变比M偏导为0时的变比M值，即为选择的潮流控制器的工作变比M。