[发明专利]一种柔性直流电网限流电抗器的优化配置方法

权利要求书

1.一种柔性直流电网限流电抗器的优化配置方法，其特征在于，包括：

(1)根据换流站和输电线路空间位置，将柔性直流电网进行保护分区；每个保护分区包含单个换流站、若干个限流电抗器和直流断路器，其中限流电抗器和直流断路器的数量与该换流站所连输电线路数量相同；

(2)建立单个保护分区的故障近似解析模型，求解该分区内每台直流断路器的最大开断电流和各个限流电抗器取值之间的数学表达式；

(3)根据直流断路器所使用的IGBT通流能力，选取直流断路器最大开断电流的优化目标，并选取限流电抗器的合理取值范围；然后基于各直流断路器最大开断电流和各限流电抗之间的函数表达式，求解单个保护分区内满足需求的多个限流电抗器优化取值集合；

(4)结合柔性直流电网中限流电抗器的总取值上限和直流断路器总开断容量，从各个保护分区中的优化取值集合中选取柔直电网整体最优配置方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：

(2.1)设定柔性直流电网的系统参数，包括换流站参数、变压器参数及线路参数；

(2.2)对单个保护分区，以其中单台直流断路器为分析对象，当该直流断路器所在线路近端发生直流故障时，将分区内的换流站等效为二阶放电电路，分区外与该换流站相连的其他换流站等效为直流源串联等效电感模型；

(2.3)将分区内限流电抗器作为变量，分区外限流电抗器视为定值，求解该直流断路器的最大开断电流I_{f_DCCBj_areai}数学表达式，下标中DCCBj表示该分区内第j台直流断路器，areai表示第i个保护分区；

(2.4)重复上述步骤，对第i个保护分区求得N_i台直流断路器的最大开断电流数学表达式；其中，N_i为第i个保护分区内的直流断路器数量，与输电线路数量相同，1≤i≤m，m为柔性直流电网中的保护分区数量，与换流站数量相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述优化目标定义如下：

设换流站和直流断路器中的IGBT器件额定电流为I_{IGBT_N}，则设置直流断路器最大开断电流边界为6I_{IGBT_N}，选取4I_{IGBT_N}、5I_{IGBT_N}、6I_{IGBT_N}三组值作为直流断路器的最大开断电流优化目标。