[发明专利]一种基于参数化戴维南等值的交直流受端电网换相失败故障预防方法

说明书

本发明涉及一种基于参数化戴维南等值的交直流受端电网换相失败故障预防方法。本发明考虑交流系统故障导致的直流换相失败、多换流站并发失败，依据交直流受端电网短路电流计算模型，采用广义伽辽金方法获取参数化的受端电网戴维南等值模型；以提高单换流站换相失败免疫因子与多换流站并发换相失败免疫因子的权和为优化目标，以参数化戴维南等值模型为约束条件建立优化模型，提高交直流受端电网防御换相失败故障的能力。该方法具有较好的适用性，能够适用于不同运行方式下的交直流受端电网，计算速度快，较好地满足了实际需求。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于参数化戴维南等值的交直流受端电网换相失败故障预防方法。

背景技术

近年来电力建设快速发展，多条高压、特高压直流输电线路建成投产，跨区来电容量占比不断提高。在此背景下，直流换流站换相失败故障发生，轻则损失功率，对受端电网电压、频率形成冲击，重则发生连续换相失败继而发生直流闭锁，危及受端电网安全稳定。为此，提高交直流受端电网预防直流换相失败故障的能力为提升电网安全运行水平的重中之重。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于参数化戴维南等值的交直流受端电网换相失败故障预防方法，该方法是依据直流换流站换相失败故障的特征，根据受端电网短路电流计算模型，形成受端电网参数化的戴维南等值，并建立非线性优化模型，通过对单换流站换相失败免疫因子和多换流站并发换相失败免疫因子的协调优化，提高交直流受端电网预防直流换相失败故障的能力。该方法具有较好的适用性，能够适用于不同运行方式下的交直流受端电网，计算速度快，较好地满足了实际需求。

本发明采用以下方案实现：一种基于参数化戴维南等值的交直流受端电网换相失败故障预防方法，包括以下步骤：

步骤(1)：受端电网正常运行方式下的潮流计算；

步骤(2)：基于步骤(1)所得数据，建立受端电网短路电流计算模型；

步骤(3)：基于步骤(2)所得电网短路电流计算模型，以待优化控制变量作为参数，通过广义伽辽金法建立参数化的受端电网戴维南等值模型；

步骤(4)：依据步骤(3)所得参数化受端电网戴维南等值模型，建立参数化单换流站换相失败免疫因子与参数化多换流站并发换相失败免疫因子的表达式；

步骤(5)：以最大化步骤(4)所得单换流站换相失败免疫因子与多换流站并发换相失败免疫因子的权和为优化目标，建立受端电网直流换流站换相失败故障预防优化模型。

步骤(6)：求解步骤(5)所得优化模型，获得待优化控制变量的整定值。以该整定值整定受端电网，可提高交直流受端电网预防换相失败故障的能力。

进一步地，所述步骤(3)具体为，以待优化控制变量作为参数，通过广义伽辽金法建立参数化的受端电网戴维南等值模型：建立一组控制变量的多项式基函数：

{b₁(p),b₂(p),...,b_N(p)}，

式中：b_i(p)——第i个以控制变量p为函数的多项式基函数；

N——多项式基函数的数目。

并将该组基函数张成一内积空间U：

U＝span{b₁(p),b₂(p),...,b_N(p)}，

其上内积定义为参数域上的多重积分：

式中：p_i——为待优化控制变量向量p中的第i个元素。