一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法及系统，方法包括：采集典型柔性直流输电网的运行数据，对运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动；通过筛选运行数据，获取运行数据中的故障数据，对故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布；基于功率扰动，确定是否生成故障及故障类型，将功率扰动和生成的故障叠加至柔性直流输电网的暂态仿真模型，计算各换流站参考工作点的偏离，获取换流站的可行工作点；基于可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律。

A method and system for inverse droop control of HVDC system

【技术实现步骤摘要】
一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法及系统
本专利技术涉及直流输电系统控制
，更具体地，涉及一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法及系统。
技术介绍
直流电网控制系统需确保直流系统与外界保持瞬时交换功率平衡，并稳定直流电网电压。目前，柔性直流输电网常用控制方法可分为主从控制、裕度控制和下垂控制。其中，主从控制不适用于远距离输电；裕度控制是主从控制的扩展，当控制直流电压的主换流站交接电压控制权时，系统会发生振荡；下垂控制能够克服上述两种控制方法的缺陷，是目前的研究热点。下垂控制策略最大的优点在于，各换流站只需本地的测量信号便可实现多个换流站间的相互协调以控制直流电网电压。但由于缺乏站间通讯和集中控制，电网稳态功率调控能力很弱，因此，通常会在下垂控制上叠加系统控制层，优化潮流，为各换流站节点分配功率，并作为下垂控制的参考工作点。然而，随着接入柔性直流输电网可再生能源电站容量增大，数量增多，会给直流电网带来长时间、大幅度的功率波动，由于已有的下垂控制都基于线性关系建模，仅能粗略地基于有功功率控制换流站节点电压，而当直流电网中存在长时间大幅度功率波动时，线性控制模型难以保障换流站的鲁棒性。此外，在计算下垂控制参考点时，现有算法往往忽略系统随机功率波动带来的影响，控制对象建模不完善，也降低了控制精度。系统控制层控制的实时性要求高，常规的潮流计算方法难以兼顾控制精度和实时性要求，但精确的潮流优化方法往往耗时长，从而导致系统与换流站控制层之间时延较长，控制实时性较差。多端直流输电系统下垂控制参考工作点的动态优化是一个复杂的非线性规划问题，要求在满足特定的电力系统运行和安全约束条件下，计算各换流站控制的参考工作点。新型群智能算法的参数较少，进化过程相对简单，运算速度快，全局搜索能力较强，适用于解决高维和多目标优化问题。已提出的基于人工蜂群算法的电力系统最优潮流，该方法具有良好的全局收敛特性，但容易陷入局部最优。已提出的采用混合蛙跳算法在含风电场的电力系统中进行动态潮流优化，增加了全局寻优能力，但后期收敛速度慢。因此，需要一种技术，以实现直流输电系统反演下垂控制的技术。
技术实现思路
本专利技术技术方案提供一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法及系统，以解决如何基于直流输电系统进行反演下垂控制的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法，所述方法包括：采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动；通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布；基于所述功率扰动，确定是否生成故障及生成故障时的故障类型，将所述功率扰动和生成的所述故障叠加至柔性直流输电网的暂态仿真模型，计算各换流站参考工作点的偏离，获取换流站的可行工作点；基于所述换流站的可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律。优选地，所述采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动，还包括：采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据利用最小二乘法建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动。优选地，所述通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布，还包括：通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率利用最大似然估计法建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布。优选地，所述基于所述换流站的可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律，还包括：按照主从控制方案，获取稳定的工作状态，根据所述稳定的工作状态，设计电压下垂控制的参考工作点；基于所述参考工作点，设计各换流站下垂特性的参数。基于本专利技术的另一方面，提供一种用于直流输电系统反演下垂控制的系统，所述系统包括：扰动单元，用于采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动；故障单元，用于通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布；获取单元，用于基于所述功率扰动，确定是否生成故障及生成故障时的故障类型，将所述功率扰动和生成的所述故障叠加至柔性直流输电网的暂态仿真模型，计算各换流站参考工作点的偏离，获取换流站的可行工作点；结果单元，用于基于所述换流站的可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律。优选地，所述扰动单元用于采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动，还用于：采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据利用最小二乘法建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动。优选地，所述故障单元用于通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布，还用于：通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率利用最大似然估计法建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布。优选地，所述结果单元，用于基于所述换流站的可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律，还用于：按照主从控制方案，获取稳定的工作状态，根据所述稳定的工作状态，设计电压下垂控制的参考工作点；基于所述参考工作点，设计各换流站下垂特性的参数。本专利技术技术方案提供一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法及系统，其中方法包括：采集典型柔性直流输电网的运行数据，对运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动；通过筛选运行数据，获取运行数据中的故障数据，对故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法，所述方法包括：/n采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动；/n通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布；/n基于所述功率扰动，确定是否生成故障及生成故障时的故障类型，将所述功率扰动和生成的所述故障叠加至柔性直流输电网的暂态仿真模型，计算各换流站参考工作点的偏离，获取换流站的可行工作点；/n基于所述换流站的可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于直流输电系统反演下垂控制的方法，所述方法包括：
采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动；
通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布；
基于所述功率扰动，确定是否生成故障及生成故障时的故障类型，将所述功率扰动和生成的所述故障叠加至柔性直流输电网的暂态仿真模型，计算各换流站参考工作点的偏离，获取换流站的可行工作点；
基于所述换流站的可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律。


2.根据权利要求1所述的方法，所述采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动，还包括：
采集典型柔性直流输电网的运行数据，对所述运行数据进行预处理，利用经过预处理后的运行数据利用最小二乘法建立随机功率扰动模型，模拟各换流站的功率扰动，生成功率扰动。


3.根据权利要求1所述的方法，所述通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布，还包括：
通过筛选所述运行数据，获取所述运行数据中的故障数据，对所述故障数据进行分析以获取故障类型，统计故障类型所对应的故障发生概率；基于所述故障发生概率利用最大似然估计法建立故障发生概率分布模型，获取不同类型概率的分布。


4.根据权利要求1所述的方法，所述基于所述换流站的可行工作点，通过贝叶斯的下垂控制反演构建下垂控制规律，还包括：
按照主从控制方案，获取稳定的工作状态，根据所述稳定的工作状态，设计电压下垂控制的参考工作点；
基于所述参考工作点，设计各换流站下垂特性的参数。


5.一种用于直流输电系统反演下垂控...

【专利技术属性】
技术研发人员：余佶成，雷民，周峰，岳长喜，胡浩量，李登云，李鹤，朱凯，熊魁，李小飞，黄俊昌，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42