[发明专利]基于原对偶内点法的VSC-HVDC交直流最优潮流方法

摘要

本发明公布了一种基于原对偶内点法的电压源换流器型高压直流输电(VSC-HVDC)交直流最优潮流方法。所述方法如下：根据VSC-HVDC的稳态特性，推导出其稳态潮流模型；并根据其工作特性推导出VSC-HVDC的几种控制方式及其组合方式。基于VSC-HVDC的稳态模型，将直流网络与交流系统结合起来，对交直流系统进行联立优化求解，并对多组算例进行了仿真和分析，算例结果表明本发明提出的原对偶内点法优化效果显著，并且在解决含VSC-HVDC的最优潮流问题的能力上，保持了传统内点法最优潮流的高效性。

主权项

一种基于原对偶内点法的VSC‑HVDC交直流最优潮流方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)获得电力系统的网络参数，包括：母线编号、名称、负荷有功、负荷无功、补偿电容，输电线路的支路号、首端节点和末端节点编号、串联电阻、串联电抗、并联电导、并联电纳、变压器变比和阻抗，发电机有功出力、无功上下限，经济参数；(2)程序初始化，包括：对状态量设置初值、对拉格朗日乘子和罚因子设置初值、节点次序优化、形成节点导纳矩阵、恢复迭代计数器k＝1、设置精度要求；(3)计算对偶间隙CGap，判断其是否满足预先设定的精度要求，若是，则输出计算结果，退出循环，若否，则继续；(4)计算扰动因子μ；(5)根据以下方程求解Δx，Δy，Δl，Δu，Δz，Δw： H ′ ▿ x h ( x ) ▿ x T h ( x ) 0 Δx Δy = L x ′ - L y I L - 1 Z 0 I Δz Δl = - L - 1 L l μ L z + ▿ x T g ( x ) Δx I U - 1 W 0 I Δw Δu = - U - 1 L u μ - L w + ▿ x T g ( x ) Δx 其中：Δx、Δy、Δz、Δl、Δu、Δw为x、y、z、l、u、w的修正量； L x ′ = L x + ▿ x g ( x ) [ L - 1 ( L l μ + ZL z ) + U - 1 ( L u μ + W L w ) ] H ′ = H - ▿ x g ( x ) [ L - 1 Z - U - 1 W ] ▿ x T g ( x ) H = - [ ▿ x 2 f ( x ) - ▿ x 2 h ( x ) y - ▿ x 2 g ( x ) ( z + w ) ] (6)确定原始变量和对偶变量的迭代步长： α p = 0.9995 min { min i ( - l i Δl i , Δl i < 0 ; - u i Δu i , Δu i < 0 ) , 1 } α d = 0.9995 min { min i ( - z i Δz i , Δz i < 0 ; - w i Δw i , Δw i > 0 ) , 1 } (7)更新原始变量及拉格朗日乘子；(8)判断迭代次数是否大于Kmax，若是，则计算不收敛，退出程序，若否，则置迭代次数加1，返回步骤(3)。