【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电网优化领域，尤其是涉及一种基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法。
技术介绍
随着我国±1100kV直流特高压输电线路和1000kV交流特高压输电线的投入建设，我国将逐渐形成以特高压输电线路为核心网架、交直流混合运行的坚强电网。我国经济发达地区主要集中在江浙沪地区、广东沿海地区以及京津冀等地区，同时此类地区也是电力负荷中心，而能源聚集地主要集中在中西部地区，因此，大容量远距离电能输送是未来研究的重点方向。高压交直流混联电网在输送容量上具有巨大优势，已成为我国西电东送，北电南送的主要方式。随着特高压线路的建设，交直流电网优化运行面临新的挑战。国内外已对交直流混联电网潮流计算做了大量研究。传统最优潮流计算针对的主要对象是交流系统，典型的计算方法有线性规划法、非线性规划法及现代智能算法。交直流混合电网最优潮流计算方法在纯交流电网最优潮流计算的基础上加以改进，相继提出了多种交直流混合电网的计算方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题提供一种逻辑结构清晰、考虑全面以及实用合理的基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法，通过求解建立的最优潮流的二层规划模型，对交直流混合电网进行优化，该方法包括下列步骤：1)根据交直流混合电网输电的基本原理，建立交直流混合电网的等值数学模型；2)根据步骤1)建立的交直流混合电网的等值数学模型，得到与交流系统相适应的标幺制下的换流器基本方程；3)根据二层规划理论和交直流混合电网优化运行的约束...
【技术保护点】
一种基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法，通过求解建立的最优潮流的二层规划模型，对交直流混合电网进行优化，其特征在于，该方法包括下列步骤：1)根据交直流混合电网输电的基本原理，建立交直流混合电网的等值数学模型；2)根据步骤1)建立的交直流混合电网的等值数学模型，得到与交流系统相适应的标幺制下的换流器基本方程；3)根据二层规划理论和交直流混合电网优化运行的约束条件，结合步骤1)中建立的交直流混合电网的等值数学模型和步骤2)中得到的换流器基本方程，建立交直流混合电网最优潮流的二层规划模型；4)采用跟踪中心轨迹内点法和萤火虫算法的混合算法求解步骤3)中得到的二层规划模型，优化交直流混合电网。
【技术特征摘要】
1.一种基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法，通过求解建立的最优潮流的二层规划模型，对交直流混合电网进行优化，其特征在于，该方法包括下列步骤：1)根据交直流混合电网输电的基本原理，建立交直流混合电网的等值数学模型；2)根据步骤1)建立的交直流混合电网的等值数学模型，得到与交流系统相适应的标幺制下的换流器基本方程；3)根据二层规划理论和交直流混合电网优化运行的约束条件，结合步骤1)中建立的交直流混合电网的等值数学模型和步骤2)中得到的换流器基本方程，建立交直流混合电网最优潮流的二层规划模型；4)采用跟踪中心轨迹内点法和萤火虫算法的混合算法求解步骤3)中得到的二层规划模型，优化交直流混合电网。2.根据权利要求1所述的基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法，其特征在于，所述交直流混合电网的等值数学模型包括直流换流器数学模型，所述直流换流器数学模型具体为： V d = 3 2 π n t k T V t cosθ d - 3 π n t X c I d ]]> I t = k γ n t k T 6 π I d ]]>其中，Vd为直流换流器电压，nt为直流换流器数量，kT为直流换流变压器变比，θd为整流器/逆变器触发角，Xc为整流侧/逆变侧直流换流变压器等值电抗，Id为直流线路电流，Vt为直流换流变压器一次侧电压，kγ为计及换相角系数，为直流换流器功率因数，It为整流侧/逆变侧直流换流变压器一次侧线电流基波分量。3.根据权利要求1所述的基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：21)根据直流不同物理量的基准值之间满足有名值下原有的关系，以及步骤1)所建立的交直流混合电网的等值数学模型，得到直流换流器有名值方程；22)根据交直流混合电网中直流系统与交流系统之间的衔接关系，建立交流与直流系统之间的功率等式关系；23)根据步骤22)中建立的交流与直流系统之间的功率等式关系，得到直流电流与直流电阻之间的基准值；24)根据步骤21)中得到的直流换流器的有名值方程以及步骤23)中得到的直流电流与直流电阻之间的基准值，得到与交流系统相适应的标幺制下的换流器基本方程： V d * = k T * V t * cosθ d - X c * I d * ]]> I t * = k γ k t * I d * ]]>其中，为换流器电压标幺值，为换流变压器变比，θd为整流器/逆变器触发角，为整流侧/逆变侧换流变压器等值电抗标幺值，为直流线路电流标幺值，为换流变压器一次侧电压标幺值，kγ为计及换相角系数，为换流器功率因数，为整流侧/逆变侧换流变压器一次侧线电流基波分量标幺值。4.根据权利要求1所述的基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法，其特征在于，所述最优潮流的二层规划模型包括上层规划模型和下层规划模型；所述上层规划模型的目标函数为燃料费用最小，所述上层规划模型的决策变量包括发电机有功功率、发电机无功功率以及发电机无功电源出力；所述下层规划模型的目标函数为交流母线电压以及直流换流器电压偏差值最小，所述下层规划模型的决策变量包括交流变压器分接头档位以及直流换流变压器分接头档位。5.根据权利要求4所述的基于最优潮流的二层规划模型的交直流混合电网优化方法，其特征在于，所述上层规划模型具体为：minF(·)＝aPGi2+bPGi+c s . t . P i - V i Σ j = 1 n V j ( G i j cosθ i j + B i j sinθ i j ) + p d k V d k I d k = 0 ]]> V d n - 3 2 π n t n k t n V t n cosθ d n - 3 π n t n X c n I d = 0 ]]> I t n - k γ n t n k t n 6 π I d = 0 ]]> P G i ‾ ≤ P G i ≤ P G i ‾ ]]> Q G i ‾ ≤ Q G i ≤ Q G i ‾ ]]> Q R i ‾ ≤ Q R i ≤ Q R i ‾ ]]> P ...
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