[发明专利]基于田口法的船舶交直流混合电力系统概率潮流计算方法

权利要求书

1.一种基于田口法的船舶交直流混合电力系统概率潮流计算方法，其特征在于，

1)确定船舶交直流混合电力系统拓扑结构；

2)建立系统中电缆、换流器、直流变换器数学模型，与传统交流系统模型一起构成交直流混合电力系统各节点数学模块；

3)根据船舶交直流混合电力系统中不确定变量及不确定变量对应的水准值，建立田口法正交矩阵，田口法正交矩阵用来确定实验方式和次数的；

4)根据步骤1)船舶交直流混合电力系统拓扑结构，确定母线类型及潮流计算收敛条件，确定交直流混合潮流计算初始值；

5)根据交直流混合电力系统各节点数学模块，计算节点导纳矩阵；

6)计算直流网络各节点参数：利用潮流计算方法求解直流系统中各节点电压偏移量、功率偏移量和电流偏移量，并计算迭代后各节点的电压、功率和电流的结束值；

7)计算交流网络各节点参数：利用潮流计算方法求解交流系统各节点的电压、功率和电流的结束值；

8)由系统节点的电压幅值及对应相角构成雅克比矩阵，判断雅克比矩阵是否需要修正，如不需要修正则进行下一步；如需要修正，利用雅克比矩阵求取电压幅值与相角的修正量，修正交直流变量以及换流器变量，重复5)～7)；

9)判断是否满足潮流计算收敛条件；判断是否完成田口正交实验表所有实验，如满足，则输出电压、功率和电流的统计值。

2.根据权利要求1所述基于田口法的船舶交直流混合电力系统概率潮流计算方法，其特征在于，所述步骤3)中田口法正交矩阵的正交原则为：每一列出现各变量的水准值个数都相同；每两列出现各变量水准值的所有实验组，且任意两列中出现的各变量的水准值的所有实验组频率相同。

3.根据权利要求2所述基于田口法的船舶交直流混合电力系统概率潮流计算方法，其特征在于，所述船舶交直流混合电力系统中不确定变量为电力推进系统负荷,从电力推进系统负荷累积分布概率中选取两点对应的电力推进系统负荷功率值作为田口法的两个水准值。

4.根据权利要求1所述基于田口法的船舶交直流混合电力系统概率潮流计算方法，其特征在于，所述步骤6)所述潮流计算方法中第i个节点的直流系统潮流表达式为：

其中，j为与节点i关联的系统节点，P、Q分别为节点i负荷吸收的有功功率和无功功率，U为节点i电压，θ为节点i电压的相位差，G、B为节点i、j间的电导和电纳；k为节点i所在支路上直流节点，U_dk、I_dk、为直流节点k所对应换流器输出的直流电压、电流以及换流器的功率因相角；

对上式根据泰勒展开公式得到修正方程；求取雅克比矩阵元素值；求取功率和电流偏移量，并计算新的功率和电流值；求取电压偏移量及新的电压值。

5.根据权利要求1所述基于田口法的船舶交直流混合电力系统概率潮流计算方法，其特征在于，所述步骤7)所述潮流计算方法中第i个节点的交流系统潮流表示式为：

式中，j为与节点i关联的系统节点，P、Q分别为节点i负荷吸收的有功功率和无功功率，U为节点i电压，θ为节点i电压的相位差，G、B为节点i、j间的电导和电纳；

对上式根据泰勒展开公式得到修正方程；求取雅克比矩阵元素值；求取功率和电流偏移量，并计算新的功率和电流值。

6.根据权利要求1所述基于田口法的船舶交直流混合电力系统概率潮流计算方法，其特征在于，所述述步骤8)在迭代计算过程中利用迭代的结束值进行判断是否满足交直流混合潮流计算终止条件，其计算过程为步骤5)的反推过程。