确定多馈入直流落点的选择方法技术

本发明专利技术公开了一种确定多馈入直流落点的选择方法，该方法包括以下步骤：(a)针对选定的受端电网确定p个备选直流落点方案；(b)分别计算第i个备选直流落点方案的最大交直流支撑能力指数F1(i)，最大区域电力空间匹配指数F2(i)和最小经济性指数F3(i)；其中，根据多馈入短路比计算F1(i)和根据电力平衡公式计算F2(i)；其中，i＝1,2,3…p；(c)根据F1(i)、F2(i)和F3(i)构建多目标矩阵D，并且对多目标矩阵D进行标准化处理从而得到方案矩阵D’；(d)计算方案矩阵D’的权重系数以得到方案指标S(D)；和(e)根据方案指标S(D)的最大值选择所述p个备选直流落点方案中的最佳直流落点方案。本发明专利技术旨在考虑不同直流并网方式的情况下选择满足受端电网稳定经济运行需要的多馈入直流落点方案。 1

Selection method for determining the multi infeed DC drop point

The invention discloses a selection method for determining a multi infeed DC drop point. The method comprises the following steps: (a) determining P alternative DC drop point scheme for selected receiving grid; (b) calculating the maximum AC / DC support capacity of the I alternative DC point scheme, F1 (I), and the maximum regional power spatial matching index F2 (I). And minimum economic index F3 (I), where F1 (I) is calculated according to the multi infeed short-circuit ratio and F2 (I) is calculated according to the power balance formula; I = 1,2,3... P; (c) construct multiobjective matrix D based on F1 (I), F2 (I) and F3 (I), and standardize the multiobjective matrix D to get the scheme matrix D '; (d) calculation scheme matrix weight coefficient to obtain the scheme index. Flow point scheme. The purpose of the invention is to select a multi infeed DC drop point scheme to meet the needs of stable and economic operation of receiving end grids under different DC grid connection modes. One

【技术实现步骤摘要】
确定多馈入直流落点的选择方法
本专利技术涉及直流电网输电领域，具体涉及一种确定多馈入直流落点的选择方法。
技术介绍
直流电网的输电系统具有输送容量大、损耗小、能有效限制短路电路、适合区域间联网等优点，当大规模直流集中馈入各个受端电网时，在负荷密集地区会出现多回直流线路的直流落点同时落在较小的区域范围内，这会导致该区域的电力激增并超出该区域的电力空间，影响受端电网的稳定性，因此需要合理地将直流落点分配到各个受端电网中去，从电网稳定性和经济性的角度选择最优的多馈入直流落点方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种确定多馈入直流落点的选择方法，从交直流相互影响、电网稳定性、经济性等方面综合评价受端电网的多馈入直流落点方案的优劣，以选出最优的直流落点方案从而提高大电网的稳定经济运行能力；并且，本专利技术综合考虑了电力电力平衡、交直流系统相互耦合关系以及投资建设成本相对于，而且相对于现有技术，本专利技术还提供了一种直流并网方式的选择方法，从而更安全地保障电网的稳定经济运行。本专利技术提供了一种确定多馈入直流落点的选择方法，包括以下步骤：(a)针对选定的受端电网，根据换流站交流侧并网电压、落点并网方式和落点位置确定p个备选直流落点方案；(b)分别计算第i个所述备选直流落点方案的最大交直流支撑能力指数F1(i)，最大区域电力空间匹配指数F2(i)和最小经济性指数F3(i)；其中，根据多馈入短路比计算F1(i)和根据电力平衡公式计算F2(i)；其中，i＝1,2,3…p；(c)根据所述最大交直流支撑能力指数F1(i)、所述最大区域电力空间匹配指数F2(i)和所述最小经济性指标F3(i)构建多目标矩阵D，并且对所述多目标矩阵D进行标准化处理从而得到方案矩阵D’；(d)计算所述方案矩阵D’的权重系数以得到方案指标S(D)；和(e)根据所述方案指标S(D)的最大值选择所述p个备选直流落点方案中的最佳直流落点方案。在一个实施例中，步骤(b)中，F1(i)的计算步骤包括：计算所述多馈入短路比Mij，Mij是第i个所述备选直流落点方案对应的第j回直流的多馈入短路比；建立评估矩阵M；和通过短路比公式计算所述最大交直流支撑指数F1(i)，所述短路比公式是其中n是馈入所述受端电网的直流回路的个数。其中，短路比公式的约束条件是Mij>Mmin，所述Mmin是所述评估矩阵M的最小元素。仍在该实施例中，步骤(b)中，F2(i)的计算步骤包括：设定第i个所述备选直流落点方案下共有n-m回新馈入所述受端电网的直流回路，以及共有K(i)个区域直接参与直流并网电力的消纳；计算所述K(i)个区域的电力空间Δk之和，其中，若某一区域同时消纳2回或以上直流回路的电力，则该区域的电力空间不作重复计算，若某一直流回路的所述落点并网方式是分层接入，则计算通过主变降压参与消纳的区域电力空间；和计算所述区域电力空间匹配指数F2(i)，其中，所述电力平衡公式是其中，n是馈入所述受端电网的直流回路的回数，m是已建成投运的直流回路的回数，j是第j回直流回路，Pdij是第i个所述备选直流落点方案的第j回直流回路的送电容量。仍在该实施例中，步骤(b)中，F3(i)是I1(i)+I2(i)+I3(i)，其中，I1(i)是第i个所述备选直流落点方案下的新增直流系统的投建成本，I2(i)是第i个所述备选直流落点方案下的所述新增直流系统的配套工程的投建成本，I3(i)是第i个所述备选直流落点方案下的每年电网的损耗成本。仍在该实施例中，步骤(c)中，多目标矩阵D如下表示：标准化处理的转换公式如下：和决策矩阵D’如下表示：仍在该实施例中，步骤(c)中，权重系数的计算步骤包括：若所述决策矩阵D’的行数是偶数2a，则所述权重系数的集合是若所述决策矩阵D’的行数是奇数2a+1时，则所述权重系数的集合是：式中，各项权重系数的区间为[0,1]，并且sum(Г)＝1。仍在该实施例中，方案指标其中，Q1为0.4～0.6，Q2为0.2～0.4，Q3为0.2～0.4。仍在该实施例中，所述分层接入是采用级联或分极的方式将直流回路接入不同电压等级的交流电网。仍在该实施例中，所述K(i)个区域中不包括通过区间联络线消纳直流电力的区域。另一实施例中，方案指标应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。具体实施方式本专利技术人经过广泛而深入的研究，首次提出了一种确定多馈入直流落点的选择方法，针对任选的受端交流电网，从最大交直流支撑指数、最大区域电力空间匹配指数和最小经济性指数三个目标出发，从若干可选的直流落点方案中选择最佳直流落点方案。本专利技术不仅考虑了交直流系统耦合的稳定性和直流输电工程的经济性，还考虑了采用不同直流并网方式对受端电网的影响，并提出了相应的计算公式。进一步地，不同于现有技术中的分步骤选择方法，本专利技术提出了综合性的方案指标用于选择最佳直流落点方案。术语如本文所用，术语“直流并网方式”指包括受端换流站交流侧电压、落点位置以及落点方式的方法，包括换流站单落点并网方式、换流站级联双落点并网方式(单站址)、换流站级联双落点并网方式(双站址)以及级联和分极混合多落点并网方式。如本文所用，术语“直流多馈入短路比”是2007年CIGRE成立工作组并提出了多馈入直流系统短路比的定义，其数学表达如下：式中，Mi为第i回直流所对应的多馈入短路比，FMIIji为第j回直流系统与第i回直流系统之间的交互影响因子；Saci为第i回换流母线的短路容量；ΔUj为第i回换流母线上投切小容量电容器引起的第j回换流母线电压变化量；n为系统中换流母线数量；ΔUi为第i回换流母线上投切小容量电容器引起的第i回换流母线电压变化量；Pdi和Pdj分别为第i回和第j回直流系统输电功率。本专利技术提供了一种确定多馈入直流落点的选择方法，通过分别计算每个备选直流落点方案的最大交直流支撑能力指数F1，最大区域电力空间匹配指数F2和最小经济性指数F3；获得每个备选直流落点方案的方案指标S(D)，综合考虑了在不同直流并网方式下交直流影响、经济性和电力空间匹配程度对电网稳定运行的影响，从而选择具有最大S(D)的备选直流落点方案作为最佳方案。本专利技术相对于现有技术而言，主要优点包括：1、提出了最大区域电力空间匹配指数的计算公式，进而更加全面的考虑了影响受端电网稳定运行能力的因素；2、提出了综合评价备选直流落点方案的的方案指标，能够更加合理地选择针对高压或超高压受端电网的直流落点方案；3、充分考虑了电力电量平衡、交直流系统相互耦合关系以及投建成本，通过定量分析提出确定多馈入直流落点方案的选择方法。下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定多馈入直流落点的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种确定多馈入直流落点的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)针对选定的受端电网，根据换流站交流侧并网电压、落点并网方式和落点位置确定p个备选直流落点方案；(b)分别计算第i个所述备选直流落点方案的最大交直流支撑能力指数F1(i)，最大区域电力空间匹配指数F2(i)和最小经济性指数F3(i)；其中，根据多馈入短路比计算F1(i)和根据电力平衡公式计算F2(i)；其中，i＝1,2,3…p；(c)根据所述最大交直流支撑能力指数F1(i)、所述最大区域电力空间匹配指数F2(i)和所述最小经济性指标F3(i)构建多目标矩阵D，并且对所述多目标矩阵D进行标准化处理从而得到方案矩阵D’；(d)计算所述方案矩阵D’的权重系数以得到方案指标S(D)；和(e)根据所述方案指标S(D)的最大值选择所述p个备选直流落点方案中的最佳直流落点方案。2.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，步骤(b)中，F1(i)的计算步骤包括：计算所述多馈入短路比Mij，Mij是第i个所述备选直流落点方案对应的第j回直流的多馈入短路比；建立评估矩阵M；和通过短路比公式计算所述最大交直流支撑指数F1(i)，所述短路比公式是其中n是馈入所述受端电网的直流回路的个数。3.根据权利要求2所述的选择方法，其特征在于，所述短路比公式的约束条件是Mij>Mmin，所述Mmin是所述评估矩阵M的最小元素。4.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，步骤(b)中，F2(i)的计算步骤包括：设定第i个所述备选直流落点方案下共有n-m回新馈入所述受端电网的直流回路，以及共有K(i)个区域直接参与直流并网电力的消纳；计算所述K(i)个区域的电力空间Δk之和，其中，若某一区域同时消纳2回或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海潜，祁万春，蔡晖，谢珍建，王荃荃，宋福龙，孟繁俊，叶幼君，高斌，史大军，虞瑄，万振东，徐逸清，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网江苏省电力公司经济技术研究院，国网北京经济技术研究院，中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11