[发明专利]一种交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析方法

说明书

本发明涉及一种交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析方法，包括如下步骤：步骤1.进行交直流混联配电系统建模；步骤2.进行交直流混联配电系统不确定扰动建模；步骤3.进行交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析。本发明的交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析方法可以只通过一次计算得出从初始状态集合出发轨迹所有可能经过的区域，计算速度快，可靠性高，是一种保障系统稳定控制的实用方法。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是一种交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析方法。

背景技术

随着以可再生能源为主的分布式电源在电网中的渗透率不断提高，以电动汽车及计算中心为代表的直流负荷的不断增加，传统的交流配网已经逐渐难以满足现代电网呈现的新需求和新态势。建立于多端直流（Multi-Terminal DC, MTDC）之上的交直流配电网可以基于电力电子接口可以实现新能源的充分消纳，充分利用。交直流配电网的引入可以实现功率的支援互补，提高能源利用效率，提高系统灵活控制能力。

氢能由于其高热值的化学特性，从生产到消费环节结束全程无环境污染的良好环保特性，以及氢氧燃料电池在新能源汽车中的广泛应用，成为前景十分光明的新兴清洁能源。氢能集成到交直流混联配电系统已经成为未来智能配电网发展的趋势。

交直流混联配电网是可再生能源大规模接入电网的一种有效接入形式，系统的稳定运行和优化控制研究是交直流混联配电网的重要目标。相比以火力发电机为主的传统交流电网，交直流系统由于电力电子化特征明显，带来了低惯量，高不确定性等特点。传统的交流电网状态空间模型无法直接应用于直流系统，不确定输入和直流负荷的不确定性导致交直流配电系统难以准确建模。另外，以往的不确定性模型往往采取直接按比例输入来处理不确定性输入，难以精确描述不确定输入对交直流配电系统的影响。传统的基于模拟的方法容易忽略不确定输入下一些极端工作状况，导致系统控制不准确，而且具有运算量大，运算时间长的缺点。而利用系统能量函数的直接法由于李雅普诺夫函数目前尚不存在标准化的构建方法，在很多情况难以使用。因此，需要一种更为准确的建模方法来描述交直流配电系统。

发明内容

为了解决上述问题，提出一种交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析方法，能够通过有限量的计算得出系统安全运行边界，解决了可再生能源的不确定性对系统影响难以准确描述的问题，填补相关技术空白，应用前景广阔。运用高维泰勒展开对交直流配电系统的数学模型进行线性化处理，利用集合运算和相关性分析，有针对性地对可再生能源对应的不确定性进行建模，减少了传统不确定模型的计算量和复杂度，为保障系统稳定运行提供了一项重要工具。

本发明的技术方案为：一种交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析方法，包括如下步骤：

步骤1. 进行交直流混联配电系统建模；

步骤2. 进行交直流混联配电系统不确定扰动建模；

步骤3. 进行交直流混联配电系统不确定扰动下的可达性分析。

所述步骤1. 进行交直流混联配电系统建模，包括：

建立定直流电压控制策略的VSC模型；

建立定功率控制策略的VSC模型；

建立直流网络为线路的阻抗模型；

构建描述交直流混联配电系统动态的微分代数表示式。

有益效果：