一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，包括：搭建多端柔性直流输电系统模型；启动多端柔性直流输电系统模型仿真；实时检测多端柔性直流输电系统各子模块的直流电容电压；实时监测多端柔性直流输电系统各桥臂电流的方向作为电容充电放电的判断依据；计算每个开关周期第i端VSC的第j个桥臂所需要开通的子模块数量mij，通过待优化参数修正电容电压；确定子模块的投入切除状态并下发到控制系统，建立稳定运行期间电压波动目标函数和开关次数目标函数；采用多目标遗传算法求解优化变量的最优解集。本发明专利技术同时满足较好的电压平衡效果和较低的开关频率，使两者都能较好地达到要求，而且计算效率更高，尤其适用于多端柔性直流输电的场合。

A multi-objective optimization design method for multi terminal flexible DC transmission system

The invention discloses a multi end flexible DC transmission system multi-objective optimization design method, including: building multi terminal flexible DC transmission system model, starting multi terminal flexible DC transmission system model simulation, real-time detecting DC capacitance voltage of each module of multiterminal flexible DC transmission system, monitoring multi terminal flexible DC in real time The direction of each bridge arm current in the transmission system is the basis for judging the charge discharge of the capacitor; the number of sub modules required to be opened by the j bridge arm of the VSC of the I end of each switch period is calculated, and the capacitance voltage is corrected by the optimized parameters; the input of the submodule is determined and the control system is sent down to the control system to establish a stable operation period. The objective function of the pressure fluctuation and the number of switching times are used to solve the optimal solution set of the optimal variable. At the same time, the invention satisfies the better voltage balance effect and lower switching frequency, so that both of them can meet the requirements well, and the calculation efficiency is higher, especially for the occasion of multi terminal flexible DC transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法
本专利技术涉及新能源发电
，特别是涉及一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法。
技术介绍
多端柔性直流输电系统(VoltageSourceConverterMulti-terminalHVDC，VSC-MTDC)指的是在同一直流网架下，含有3个及以上电压源换流站(voltagesourceconverter，VSC)的柔性直流输电系统。其最显著的特点在于能够实现多电源供电、多落点受电。作为一种更为灵活、快捷的输电方式，多端柔性直流输电系统在风电等新能源并网、构筑城市直流配电网等领域将具有广阔的应用前景。随着电压源换流器的快速发展，基于电压源换流器的直流输电系统已经成为了直流输电系统发展的主流趋势。在众多的电压源换流器拓扑中，基于H半桥级联的模块化多电平换流器(MMC)，因开关频率低、谐波含量小、可以扩展至任意电平等优点，因此成为了未来VSC-MTDC工程的优选拓扑之一。MMC直流输电工程中每个换流器桥臂都有众多的子模块(SM)，SM电容电压的均衡就成为了MMC工程应用上不可回避的问题。实际工程中，SM数量非常大，传统均压方法通常采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：根据实际工程在电力系统暂态仿真软件里搭建多端柔性直流输电系统模型；步骤二：设置模型运行初始参数以及待优化参数的初始值；步骤三：启动多端柔性直流输电系统模型仿真；步骤四：实时检测多端柔性直流输电系统各子模块的直流电容电压并实时存储；步骤五：实时监测多端柔性直流输电系统各桥臂电流的方向作为电容充电放电的判断依据并实时存储；步骤六：根据最近电平逼近调试方法计算每个开关周期第i端VSC的第j个桥臂所需要开通的子模块数量mij，VSC为电压源性换流站；步骤七：通过待优化参数修正电容电压；步骤八：根据电容电压排序结果确定子模块的投...

【技术特征摘要】
1.一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：根据实际工程在电力系统暂态仿真软件里搭建多端柔性直流输电系统模型；步骤二：设置模型运行初始参数以及待优化参数的初始值；步骤三：启动多端柔性直流输电系统模型仿真；步骤四：实时检测多端柔性直流输电系统各子模块的直流电容电压并实时存储；步骤五：实时监测多端柔性直流输电系统各桥臂电流的方向作为电容充电放电的判断依据并实时存储；步骤六：根据最近电平逼近调试方法计算每个开关周期第i端VSC的第j个桥臂所需要开通的子模块数量mij，VSC为电压源性换流站；步骤七：通过待优化参数修正电容电压；步骤八：根据电容电压排序结果确定子模块的投入切除状态并下发到控制系统；步骤九：判断模型运行是否结束，若是，则转至步骤十，否则，进行下一开关周期计算，返回步骤四，直到模型运行结束；步骤十：建立稳定运行期间电压波动目标函数和开关次数目标函数；步骤十一：采用多目标遗传算法求解优化变量的最优解集；判断是否到达最大代数，若是，则获得变量参数最优解集的最优值并应用至多端柔性直流输电系统实际工程，否则，优化代数加1返回至步骤三进行下一循环计算。2.如权利要求1所述的一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，其特征是，所述步骤二中，模型运行初始参数包括模型运行时间，所述待优化参数的初始值包括多端柔性直流输电系统第i端VSC的第j个桥臂的状态保持参数初始值、状态变化参数初始值、电压上升参数的初始值及电压下降参数的初始值。3.如权利要求2所述的一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，其特征是，所述步骤二中还设置多目标遗传算法的迭代优化代数。4.如权利要求1所述的一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，其特征是，所述步骤七中，通过待优化参数修正电容电压具体为：第i端VSC的第j个桥臂，当电流流向SM即SM充电时，将处于投入状态的SM电容电压乘以状态变化参数h2ij，将处于切除状态且电容电压低于电压下限的SM电容电压乘以电压下降参数l2ij。5.如权利要求4所述的一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，其特征是，所述步骤七中，第i端VSC的第j个桥臂，当电流流出SM即SM放电时，将处于放电状态的SM的电容电压乘以状态保持参数h1ij；将处于切除状态且电容电压高于电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞琪，许玮，吴绍军，慕世友，石鑫，王超，李笋，王士柏，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，山东鲁能智能技术有限公司，国网山东省电力公司青岛供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37