[发明专利]一种面向交直流电网多设备集成的系统参数优化配置方法

说明书

本发明涉及一种面向交直流电网多设备集成的系统参数优化配置方法，实现为：对交直流电网多设备集成的待优化系统参数进行初始化，得到初始特征值，所述初始特征值为待优化参数对应矩阵中的N个初始的特征根；基于初始特征值，单调递增或递减待优化参数；根据单调递增或递减待优化参数，生成灵敏度矩阵；结合灵敏度矩阵中的特征根，计算各特征根之间的主导距离，为具有不同变化特性的特征根进行聚类提供依据；根据主导距离，形成主导距离矩阵；通过聚类算法对所有特征根进行分类，为参数优化判据的确定提供对应的限定范围，通过寻找最佳的参数优化判据，得到优化的系统参数。

技术领域

本发明涉及一种面向交直流电网多设备集成的系统参数优化配置方法，属于交直流配电网技术领域。

背景技术

大规模分布式可再生能源接入电网，对系统的灵活接入和有效管控提出了新的挑战和更高的要求。交直流配电网组网灵活，可以在多个电压等级集成可再生能源，并在减少功率变换环节的同时能够提高能源利用效率，在更大范围内充分消纳可再生能源，增强供电能力，成为重要的电网形态之一。交直流配电网中有源、荷、储等多种变流设备，各自运行特性不一，相互之间需要协调配合。如果多变流系统之间的参数协调配合不当，将会影响整体的运行性能。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种面向交直流电网多设备集成的系统参数优化配置方法，通过寻找最佳的参数优化判据，确定优化的系统关键参数，实现交直流源-荷-储等多变流设备间集成协调的优化，有效提升系统整体集成运行性能。

本发明技术解决方案：一种面向交直流电网多设备集成的系统参数优化配置方法，包括以下步骤：

步骤一，对交直流电网多设备集成的待优化系统参数进行初始化，初始化的结果是获得初始特征值，即待优化参数对应矩阵中的N个特征根(此特征根为初始的特征根)；所述待优化系统参数包括很多，比如某一个系统对应的电气结构如图2所示，

其对应的电路满足：

对应的小信号方程为：

变量下标m、s1、s2、dc分别表示主站VSC、从站VSC1、从站VSC2以及DC/DC变换器的物理量。U_m、i_m分别表示主站VSC的直流电压、直流电流，U_s1、i_s1、C_s1、P_s1分别表示从站VSC1的直流电压、直流电流、直流侧电容、实际有功功率，U_s2、i_s2、C_s2、P_s2分别表示从站VSC2的直流电压、直流电流、直流侧电容、实际有功功率，i_dc、C_dc、P_dc分别表示DC/DC变换器的直流电流、直流侧电容、实际有功功率。r_m,r_s1,r_s2分别为各线路阻抗的电阻，L_m，L_s1，L_s2分别为各线路阻抗的电抗。

小信号稳定又称小干扰稳定，是指系统在遭受小扰动的情况下保持同步的能力。小扰动是指扰动造成的影响足够小，可以对系统的模型进行线性化而不至影响分析的精度，如负荷的随机波动、部分参数的缓慢变化等。一般以Δ表示小信号变化量。

写成矩阵的形式，即为模型：

dΔx/dt＝AΔx

Δx是系统状态向量，[△i_m,△i_s1,△i_s2,△U_dc,△U_s1,△U_s2]^T,A是系统状态矩阵: