[发明专利]一种多端柔性直流电网中换流站的容量配置方法和装置

说明书

本发明提供了一种多端柔性直流电网中换流站的容量配置方法和装置，先获取多端柔性直流电网中各个换流站的配置容量，然后根据以多端柔性直流电网中换流站总配置容量最小为目标的换流站的容量优化模型确定换流站的最优配置容量，能够得到换流站的最优配置容量，过程简单，且难度较小。本发明提供的技术方案中所提到的约束条件能够基于新能源发电出力对换流站配置容量进行优化，尽可能的减小因新能源发电出力的随机波动性对换流站配置容量的影响；并且本发明通过换流站的容量优化模型确定换流站的最优配置容量，降低了多端柔性直流电网的建设成本，能够提高新能源消纳能力。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种多端柔性直流电网中换流站的容量配置方法和装置。

背景技术

目前的新能源资源和电力需求呈明显的逆向分布特性，大量的新能源发电需要通过大规模、远距离输电输送到负荷中心。近几年来，新能源消纳问题变得日益突出，2016年中国弃风电量高达497亿千瓦时。随着电力技术的发展，多端柔性直流电网逐渐成为了解决新能源并网和消纳难题的一个重要技术手段。多端柔性直流电网能够独立控制有功和无功功率，运行方式灵活、安全性高，能够实现多电源的多点供电。构建多端柔性直流电网，将风、光等新能源进行多点接入，利用柔性直流电网的灵活调节能力，可以实现有功功率稳定、可控的汇集和输出。由于柔性直流电网投资建设成本较高，在给定多端柔性直流电网的新能源发电装机配置容量后，合理优化送端换流站的总容量，可以在满足新能源发电有效送出和消纳的基础上，有效降低多端柔性直流电网的建设成本。

目前，在接入新能源的多端柔性直流电网的换流站容量配置方面的研究主要采用基于典型场景的计算方式，这种方法具有两方面的不足：1)基于新能源发电的典型日曲线，难以有效反映新能源发电出力的随机波动性，更不能基于新能源发电出力对换流站配置容量进行优化；2)只能对给定的几个换流站容量配置场景进行计算，当多端柔性直流电网的送端数量增加时，需要模拟计算的场景组合方式会急剧增加，计算复杂且难度大，难以得到最优的配置容量。

发明内容

为了克服上述现有技术中不能基于新能源发电出力对换流站配置容量进行优化以及因计算复杂且难度大导致难以得到最优的配置容量的缺陷，本发明提供一种多端柔性直流电网中换流站的容量配置方法和装置，先获取多端柔性直流电网中各个换流站的配置容量，然后根据以多端柔性直流电网中换流站总配置容量最小为目标的换流站的容量优化模型确定换流站的最优配置容量，能够得到换流站的最优配置容量，且过程简单。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一方面，本发明提供一种多端柔性直流电网中换流站的容量配置方法，包括：

获取多端柔性直流电网中各个换流站的配置容量；

根据满足约束条件的换流站的容量优化模型确定换流站的最优配置容量，并将换流站的配置容量调整为最优配置容量；

所述换流站的容量优化模型包括以多端柔性直流电网中换流站的总配置容量最小为目标构建的目标函数，所述换流站的总配置容量根据各个换流站的配置容量确定。

当对送端换流站进行容量配置时，所述目标函数如下式：

其中，F₁表示送端换流站的总配置容量，P_i^bin表示第i个送端换流站的配置容量，i＝1,2,…,I_in，I_in表示送端换流站总数；

当对受端换流站进行容量配置时，所述目标函数如下式：

其中，F₂表示受端换流站的总配置容量，表示第j个受端换流站的配置容量，j＝1,2,…,I_out，I_out表示受端换流站总数；