[发明专利]一种复杂多端电网源网限流设备参数分级优化方法

权利要求书

1.一种复杂多端电网源网限流设备参数分级优化方法，其特征在于，所述优化方法包括如下步骤：

S1：根据电网源侧限流设备直流变压器的空间位置分布，将复杂大电网拓扑进行“一次降维”，将其划分为多个同电压等级子电网拓扑；

S2：对同电压等级子电网拓扑进行“二次降维”,“二次降维”将同电压等级子电网拓扑划分为低耦合区域和高耦合区域；

S3：结合各区域的限流需求，提出各区域的典型限流方案；

S4：判断子电网是否具有低耦合区域，若有低耦合区域，则确定该区域设备的参数，在故障发生后数毫秒内该区域依靠CLR进行限流，在满足系统故障穿越条件下，尽可能减少系统配置CLR；

S5：对高耦合区域，在源侧注入三次谐波电压情况下，建立优化数学模型，实现源网协同限流；

所述S3中的典型限流方案对于低耦合区域包括如下两种：

方案1：基于半桥型MMC、DCCB和CLR进行限流，该方案采用的是网侧限流；

方案2：基于主动控制的混合型MMC、隔离开关和CLR进行限流，该方案采用的是源侧限流；

根据交流侧是否有无功功率支撑需求、故障后快速重启的需求以及工程造价选择低耦合区域具体的限流配置方案；

对于高耦合区域，含有多个换流站，考虑设备成本问题，采用半桥型MMC、CLR、DCCB和FCL限流方案；

高耦合区域中的CLR的配置要考虑系统的动态性能约束，CLR配置为0.1H-0.3H，需同FCL协同配合对该区域进行限流；

在换流器交流侧注入三次谐波电压；

换流器的上桥臂电压u_pj、下桥臂电压u_nj、直流电压U_dc和交流阀侧电压幅值V_1m的关系如下式：

由上式可以看出，在上桥臂电压u_pj≥0且下桥臂电压u_nj≥0的情况下，直流电压U_dc≥2V_1m；

注入三次谐波电压后，交流侧电压变为：

式中，u_va为交流侧A相电压，u_vb为交流侧B相电压，u_vc为交流侧C相电压；

对上式求导，得到在加入三次谐波后交流侧电压最大值V`_1m为：

由上式可得，在加入三次谐波后，交流阀侧电压幅值可降低为原来的0.866倍；

在加入三次谐波后，直流电压U_dc满足：

直流电压U_dc等于子模块投入电压，单个子模块额定电压u_c为定值，单个桥臂投入的子模块个数为N，则：

U_dc＝Nu_c

式中,N`为注入三次谐波后，在维持交流侧稳定情况下可投入最少的子模块数量。

2.根据权利要求1所述的一种复杂多端电网源网限流设备参数分级优化方法，其特征在于，所述S2中的“二次降维”是根据网架连线间耦合关系强弱、故障处理是否具备选择性特点以及故障点的位置对同电压等级子电网拓扑进行空间划分。