[发明专利]分布式潮流控制器自主寻优控制方法

摘要

分布式潮流控制器自主寻优控制方法，分布式潮流控制器包括多个并联侧变流器及串联侧变流器，由3次谐波通过输电线路进行串并联多个变流器间能量交换，控制方法包括如下步骤：S1、根据电力系统潮流控制目标建立分布式潮流控制的总体目标函数集；S2、从全局目标函数式出发，构建满足各变流器功率补偿的局部目标函数；S3、综合考虑系统潮流控制需求变化量、变流器直流侧电压动态特性，进行各变流器开关的自主寻优切换。本发明将潮流控制总目标分解成各变流器的局部目标，采用自主寻优的方法，不断的将局部目标与基准目标进行比对、调节，得出分布式潮流控制器多变流器开关电路最优的切换控制策略，保障分布式潮流控制器效能的有效发挥。

主权项

1.分布式潮流控制器自主寻优控制方法，分布式潮流控制器包括多个并联侧变流器及串联侧变流器，由3次谐波通过输电线路进行串并联多个变流器间能量交换，其特征在于，控制方法包括如下步骤：S1、根据电力系统潮流控制目标建立分布式潮流控制的总体目标函数集minf(x_j)，如式(1)所示：式(1)中，x_j为由并联侧变流器经输电线路向串联侧各变流器注入的满足各变流器直流电压恒定的3次谐波能量流或各变流器向电力系统注入的基波能量流或反映电力系统潮流的基波能量流；n为总体目标函数集的个数，f_j(x)为根据电力系统潮流控制目标划分的若干个全局目标函数，结合3次谐波能量流和基波能量流能量平衡的内在约束，构造不同的全局目标函数，形成总体目标函数集；S2、针对为满足控制目标而在多变流器直流侧和交流侧交换的3次谐波能量流和基波能量流特性，从总体目标函数集即式(1)出发，构建满足各变流器功率补偿的局部目标函数，如式(2)所示：U_i,t(v)＝∑_i,j∈N(ω_ij(t)s_ij(t)U_i,t‑1(v))/∑_i,j∈Nω_ij(t)s_ij(t)          (2)其中，N为变流器的个数，U_i,t(v)为当前时刻t的局部目标函数，U_i,t‑1(v)为上一时刻t‑1的局部目标函数，v＝(v₁,v₂,...,v_n)是描述电力系统对各变流器接入点电压、有功功率、无功功率和相角控制的需求，ω_ij(t)是各变流器i、j间交互耦合作用关键参量的权重，s_ij(t)描述的是各变流器i、j间及其与交流系统间是否存在耦合，存在耦合则s_ij(t)为1，不存在耦合则s_ij(t)为0；式(2)作为局部目标函数的基准，所示的所有变流器局部目标函数的和依据总体控制目标的不同，分别等于对应的全局目标函数，即总体目标函数集中的f_j(x)；S3、各变流器开关的切换条件，实际上就是对能量流向和能量大小的控制，综合考虑系统潮流控制需求变化量、变流器直流侧电压动态特性，按如下子步骤进行各变流器开关的自主寻优切换：①在优化起始时刻t＝0，任意变流器i随机从可行的电路不同拓扑构成的子系统切换集合A_i中选择一个切换行为a_i(t)∈A_i作为自己的基准切换行为并且将当前自身的局部目标函数U_i,t(v)作为自己的基准目标函数即②在接下来的时刻t≥1，对于任意变流器i，其新切换行为a_i(t)遵循以下规则得到：以概率1‑ε与原有的基准切换行为保持一致，即以概率ε从自己可行的子系统切换集合A_i中随机选取一个切换行为作为新切换行为a_i(t)，其中ε∈(0,1)；③对于基准切换行为和局部目标函数的更新遵循以下规则：对于任意参与变流器i，如果新切换行为a_i(t)下的局部目标函数比基准目标函数小，则用新切换行为来代替基准切换行为，即同时用新切换行为a_i(t)下的局部目标函数代替基准目标函数；否则，基准切换行为和基准目标函数保持不变，即④在时刻t＝t+1，重复步骤②‑③，直至局部目标函数之和与全局目标函数等价，即j∈n，完成切换。