[发明专利]一种混合多馈入直流系统二级电压控制方法

摘要

本发明公开了一种混合多馈入直流系统二级电压控制方法，通过选定参加二级电压控制的中枢点母线集合；根据全网的潮流方程，获得中枢点母线电压关于无功功率的灵敏度矩阵，并根据灵敏度矩阵建立二级电压控制模型；对二级电压控制模型进行求解，求得各受控同步发电机和高压直流换流站及其他中枢点的无功调节量，据此进行二级电压控制。可以实现在线协调控制混合多馈入直流系统的二级电压。

主权项

1.一种混合多馈入直流系统二级电压控制方法，其特征是：包括以下步骤：A.分析确定参加二级电压控制的中枢点母线集合,选定参加二级电压控制的发电机高压侧的母线，高压直流换流母线及其他参与二级电压控制的枢纽变电站母线作为混合多馈入直流系统二级电压控制的中枢母线集合；B.根据全网的潮流方程，获得中枢点母线电压关于无功功率的灵敏度矩阵，并根据灵敏度矩阵建立混合多馈入直流系统的二级电压控制模型；所述步骤B中，包括以下步骤：B1：根据全网的潮流方程，获得中枢点母线电压关于无功功率的灵敏度矩阵；B2：根据灵敏度矩阵建立混合多馈入直流系统的二级电压控制模型；所述步骤B1中，包括以下步骤：B11：对于纯交流系统，计算系统潮流方程的修正形式为式中，ΔP_ac，ΔQ_ac分别为交流母线有功和无功修正矩阵；J_Pδ，J_PU，J_Qδ，J_QU分别为雅克比矩阵的相应分块矩阵；Δδ为交流母线相角修正矩阵；ΔU为交流母线电压幅值修正矩阵；B12：若母线i存在LCC‑HVDC馈入，系统雅可比矩阵相应元素的修正为其中式中，(J_PU)_i,i和(J_QU)_i,i分别为雅克比子矩阵J_PU和J_QU第i行，第i列元素；和分别为第i馈直流馈入交流系统的有功功率与无功功率对换流母线i电压幅值的偏导数；B13：若母线k存在VSC‑HVDC馈入，系统雅可比矩阵相应元素的修正为其中式中，和分别为第k馈VSC‑HVDC馈入交流系统有功功率和无功功率对换流母线k电压相角和电压幅值的偏导数；B14：令ΔP＝0，推出ΔQ＝J'_RΔV，进而可求得多馈入直流系统的灵敏度方程为式中，矩阵C.采用二次规划法对二级电压控制模型进行求解，求得各受控同步发电机和高压直流换流站及其他中枢点的无功调节量；D.根据各受控同步发电机和高压直流换流站及其他中枢点的无功调节量，进行二级电压控制；所述步骤B2中，包括：根据获得的灵敏度矩阵，数据采集与监视控制系统(SCADA)采集的中枢点的电压实际值，以及三级电压控制下发中枢点的电压参考值，建立以所有中枢点电压偏离设定值的平方和最小为目标，电压灵敏度方程为等式约束，无功源的无功功率可调上下限为不等式约束的多馈入直流系统二级电压控制模型：式中，n为区域内中枢点母线的节点数；V_i(t)、V_i,ref分别为母线i在t时刻的电压幅值和中枢母线i的三级电压管理设定值；等式约束为电压灵敏度方程，不等式约束依次为发电机无功可调上下限，VSC‑HVDC无功可调上下限，LCC‑HVDC换流站及其他中枢点内无功补偿装置上下限。