一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法，包括：根据交直流系统的轨迹灵敏度并结合MPC的基本原理构建两阶段优化控制模型；借助暂态过电压和恢复阶段电压对控制量的轨迹灵敏度，将模型转化成以控制量增量为独立控制变量的二次规划模型；针对直流送端系统暂态过电压失稳场景，在故障发生前求解二次规划模型中暂态过电压预防控制的控制量变化，并将控制量变化施加到交直流系统中；将恢复阶段电压控制的控制量变化施加到交直流系统的恢复过程，并滚动调节控制量直至暂态过电压恢复过程运行在安全范围内。本发明专利技术可有效抑制风电经高压直流外送方式下的直流送端系统暂态过电压，在抑制直流送端系统暂态过电压的同时，保证暂态过电压恢复过程的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法
本专利技术涉及交直流混合系统的安全稳定运行领域，尤其涉及一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法。
技术介绍
交直流混合系统的安全稳定运行是电力系统安全稳定分析的重要组成部分，近年来，以风电为代表的新能源发电技术得到快速发展，大规模风电经高压直流(highvoltagedirectcurrents,HVDC)远距离输送到负荷中心时[1-2]，若发生受端交流系统短路、直流闭锁、换相失败等功率大扰动，将打破直流送端系统的无功平衡，大量盈余无功涌入直流送端系统，易造成直流送端系统的暂态过电压，引发风机脱网及连锁反应，严重威胁了交直流混合系统的安全稳定运行[3-4]。因此，抑制直流送端系统的暂态过电压，对提高含大规模风电的交直流系统稳定性具有重要意义[5]。目前，抑制直流送端系统暂态过电压的研究主要集中在增设辅助装置和优化控制系统两个方面[6-8]。在增设辅助装置方面，通过配置动态无功补偿器、动态电压恢复器和调相机等辅助装置，能一定程度补偿故障与正常情况的电压差值，抑制暂态过电压，规避风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法，其特征在于，所述方法采用直流送端系统暂态过电压和恢复阶段电压的两阶段优化控制，兼顾直流送端系统恢复过程电压不安全的风险，改善交直流送端系统的暂态电压稳定性，包括以下步骤：/n根据交直流系统的轨迹灵敏度并结合MPC的基本原理构建两阶段优化控制模型；/n借助暂态过电压和恢复阶段电压对控制量的轨迹灵敏度，将两阶段优化控制模型转化成以控制量增量为独立控制变量的二次规划模型；/n针对直流送端系统暂态过电压失稳场景，在故障发生前求解二次规划模型中暂态过电压预防控制的控制量变化，并将控制量变化施加到交直流系统中；/n将恢复阶段电压控制的控制量变化施加到交...

【技术特征摘要】
1.一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法，其特征在于，所述方法采用直流送端系统暂态过电压和恢复阶段电压的两阶段优化控制，兼顾直流送端系统恢复过程电压不安全的风险，改善交直流送端系统的暂态电压稳定性，包括以下步骤：
根据交直流系统的轨迹灵敏度并结合MPC的基本原理构建两阶段优化控制模型；
借助暂态过电压和恢复阶段电压对控制量的轨迹灵敏度，将两阶段优化控制模型转化成以控制量增量为独立控制变量的二次规划模型；
针对直流送端系统暂态过电压失稳场景，在故障发生前求解二次规划模型中暂态过电压预防控制的控制量变化，并将控制量变化施加到交直流系统中；
将恢复阶段电压控制的控制量变化施加到交直流系统的恢复过程，并滚动调节控制量直至暂态过电压恢复过程运行在安全范围内。


2.根据权利要求1所述的一种基于轨迹灵敏度的暂态过电压两阶段优化控制方法，其特征在于，所述将两阶段优化控制模型以控制量增量为独立控制变量的二次规划模型具体为：



s.t.nVt,f(k+i)|k＝At,iΔUt(k)
Vt,r(k+i)|k＝atiVt,0(k)|k+(1-ati)cI



Vt,min≤Vt,0(k+N)|k+Vt,f(k+N)|k≤Vt,max
ut,min≤ut(k+j)|k≤ut,max
Δut,min≤Δut(k+j)|k≤Δut,max
式中，Vt0、Vtf和Vtr分别为暂态过电压的基准值、变化量和目标值，目标函数的第1项和第2项分别为控制措施实施代价和节点电压预测偏差惩罚；At为直流送端系统暂态过电压Vt对控制量的轨迹灵敏度矩阵，表示为其中，Q(o)、VF(p)、kT(q-r)、PH和PW为暂态过电压控制量，分别代...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长江，姜涛，刘福锁，陈厚合，李雪，于洋，吕亚洲，郄朝辉，李兆伟，石渠，
申请(专利权)人：东北电力大学，南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22