【技术实现步骤摘要】
柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法及装置
本申请涉及电力
，具体涉及一种柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法及装置。
技术介绍
柔性直流输电技术经过十几年的发展，随着实际工程应用的不断增加和运行经验的积累，已经证明柔性直流输电技术分别在技术上、工程上具备可行性和优越性。尤其在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛并网、城市供配电等方面相对于传统直流输电具有较大的技术优势。在可再生能源发电并网、孤岛供电等方面，其综合优势会更加明显。将柔性直流输电技术应用于新能源集群并网，可以缓解由新能源集群输出功率波动而引起的电压波动问题。因此，对由接入柔性直流电网的新能源集群以及柔性直流电网的送端换流站形成的孤网进行控制，也成为当前电网研究中的重要课题。现有技术中，部分地区已投运了无功/电压集中优化控制系统，这些系统以全系统的经济运行为优化目标，但侧重于考虑系统的经济性，对系统的安全性重视不够，造成系统存在安全隐患。也就是说，现有的对由接入柔性直流电网的新能源集群以及柔性直流电网的送端换流站形成的孤网进行无功电压控制方法，存在无法同时保证孤网系统安全性和经济性的问题。因此，如何设计一种能够同时保证孤网系统安全性和经济性的孤网进行无功电压控制方法，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本申请提供一种柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法及装置，能够有效提高由能源集群以及柔性直流电网的送端换流站形成的孤网系统的安全性及经济性，且控制过程可靠、稳定且高效。为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：第一方面，本申请提供一种柔性直流送端新能源孤网无功电...
【技术保护点】
1.一种柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，包括：在当前控制周期内，采集柔性直流送端孤网系统的系统电压和功率数据，其中，该柔性直流送端孤网系统包括接入柔性直流电网的新能源场站、汇集系统以及所述柔性直流电网的送端换流站；根据上一控制周期末的所述系统电压和功率数据，及预设的多目标无功优化模型，获取所述柔性直流送端孤网系统的下一控制周期的电压控制目标值，其中，所述多目标无功优化模型根据所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗及所述送端换流站的无功功率裕度确定；基于所述下一控制周期的电压控制目标值，对所述柔性直流送端孤网系统进行下一控制周期的无功电压控制。
【技术特征摘要】
1.一种柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，包括：在当前控制周期内，采集柔性直流送端孤网系统的系统电压和功率数据，其中，该柔性直流送端孤网系统包括接入柔性直流电网的新能源场站、汇集系统以及所述柔性直流电网的送端换流站；根据上一控制周期末的所述系统电压和功率数据，及预设的多目标无功优化模型，获取所述柔性直流送端孤网系统的下一控制周期的电压控制目标值，其中，所述多目标无功优化模型根据所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗及所述送端换流站的无功功率裕度确定；基于所述下一控制周期的电压控制目标值，对所述柔性直流送端孤网系统进行下一控制周期的无功电压控制。2.根据权利要求1所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，还包括：在各个所述控制周期内，均执行所述采集柔性直流送端孤网系统的系统电压和功率数据、根据所述系统电压和功率数据及预设的多目标无功优化模型获取所述柔性直流送端孤网系统的下一控制周期的电压控制目标值，以及基于所述下一控制周期的电压控制目标值对所述柔性直流送端孤网系统进行无功电压控制的步骤。3.根据权利要求1所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述柔性直流送端孤网系统包括：所述送端换流站的交流母线、组成新能源集群的若干新能源场站、以及用于将多个新能源场站接入送端换流站的交流汇集系统；相对应的，所述系统电压数据包括：各个所述新能源场站并网点的电压及功率数据、各个所述汇集站的电压数据、所述送端换流站的有功功率及无功功率数据，以及，所述送端换流站的交流母线电压数据。4.根据权利要求3所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述根据上一控制周期末的所述系统电压和功率数据，及预设的多目标无功优化模型，获取所述柔性直流送端孤网系统的下一控制周期的电压控制目标值，包括：将上一控制周期末的所述系统电压和功率数据输入所述多目标无功优化模型的目标函数，根据该多目标无功优化模型的约束条件并应用遗传算法求解所述多目标无功优化模型，得到所述柔性直流送端孤网系统的下一控制周期的电压控制目标值。5.根据权利要求4所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，各个所述新能源场站并网点以及用于将多个新能源场站接入送端换流站的汇集站中分别设有无功补偿装置，且所述无功补偿装置为具有连续调节能力的动态无功补偿装置；相对应的，在应用遗传算法求解所述多目标无功优化模型的过程中，在产生初始种群时，采用混合编码的方式进行编码求解；其中，所述无功补偿装置的无功补偿容量及电压参考值为连续变量，采用实数编码；所述送端换流站中的变压器分接头为离散变量，采用整数编码。6.根据权利要求3所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，基于所述下一控制周期的电压控制目标值，对所述柔性直流送端孤网系统进行下一控制周期的无功电压控制，包括：将下一控制周期的各个所述新能源场站并网点的电压控制目标值下发至对应的各个所述新能源场站，使得各个所述新能源场站根据各自对应的所述并网点的电压控制目标值，调节对应的无功补偿装置无功输出；以及，将下一控制周期的所述交流母线的电压控制目标值下发至所述送端换流站，使得所述送端换流站根据所述交流母线的电压控制目标值，调节所述交流母线在下一控制周期的电压设定值。7.根据权利要求1所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，在所述采集柔性直流送端孤网系统的系统电压数据之前，还包括：构建多目标无功优化模型；其中，所述多目标无功优化模型包含有两个目标函数，其一为所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗目标函数，其二为所述送端换流站的无功功率裕度目标函数。8.根据权利要求7所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗目标函数根据所述柔性直流送端孤网系统的节点数量、各个节点的电压、各个节点之间的电导、电纳和相角差，以及，所述送端换流站的损耗确定；其中，所述节点包括所述新能源集群中的各个新能源场站的并网点以及所述送端换流站的交流母线。9.根据权利要求8所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗目标函数F1为：在公式一中，N为所述柔性直流送端孤网系统的节点数量；Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值；Gij、Bij和θij分别为所述节点i与j之间的电导、电纳和相角差；Pdc_loss为所述送端换流站的损耗。10.根据权利要求7所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述送端换流站的无功功率裕度目标函数根据所述新能源集群的并网点的电压和所述送端换流站的输出交流电压基波相量确定。11.根据权利要求10所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述送端换流站的无功功率裕度目标函数F2为：在公式二中，QVSC为当前控制方式下柔性直流换流站无功出力，以流入为正，为柔性直流换流站无功上限，Q为柔性直流换流站无功下限，QVSC、及Q均由柔性直流换流站PQ图确定。12.根据权利要求7至11任一项所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述多目标无功优化模型minF为：minF＝λ1×F1+λ2×F2公式三在公式三中，F1为所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗目标函数；F2为所述送端换流站的无功功率裕度目标函数，λ1和λ2分别为所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗目标函数F1和所述送端换流站的无功功率裕度目标函数F2的权系数。13.根据权利要求12所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述多目标无功优化模型minF的约束条件为：在公式四中，PGi和PLi分别是节点i发出的有功功率和有功负荷；N为所述柔性直流送端孤网系统的节点数量；Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值；Gij、Bij和θij分别为所述节点i与j之间的电导、电纳和相角差；Pdc_loss为所述送端换流站的损耗；QGi、QLi和QCi分别是节点i发出的无功功率、无功补偿装置补偿无功功率和无功负荷；QCimax和QCimin分别为节点i无功补偿装置补偿无功功率的上限和下限；UVmax和UVmin分别为电压参考值上限和下限；Ttap表示换流变分接头档位；Uimin、Uimax分别表示节点i电压的上限和下限；m表示换流站调制比；其中，所述节点包括所述新能源集群中的各个新能源场站的并网点以及所述送端换流站的电压参考点。14.根据权利要求12所述的柔性直流送端新能源孤网无功电压控制方法，其特征在于，所述柔性直流送端孤网系统的有功损耗目标函数F1和所述送端换流站的无功功率裕度目标函数F2分别对的权系数λ1和λ2采用排序法确定。15.一种柔性直流送端新能源孤网无功电压控制装置，其特征在于，包括：数据采集模块，用于在当前控制周期内，采集柔性直流送端孤网系统的系统电压和功率数据，其中，该...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴林林，徐曼，刘辉，张隽，刘海涛，刘莹，邓晓洋，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，国网冀北电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。