基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法技术

本发明专利技术属于电力系统技术领域，具体涉及基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法。包括以下步骤：对MMC/LCC换流站进行建模确定外环电压电流控制参数影响MMC/LCC的动态性能；根据MMC/LCC换流站的仿真拓扑结构，结合邻近线路电源功率容量、线路潮流数据，以解并列前后网络潮流变动小、直流电压波动低为目标对外环电压电流控制参数进行优化；采用优化后的数据作为MMC/LCC换流站的外环参数给定值，并通过simulink仿真平台进行校验。MMC/LCC因故解并列运行前，通过潮流预分配方法，降低对线路潮流、电压的影响，使系统快速恢复稳定。使系统快速恢复稳定。使系统快速恢复稳定。

【技术实现步骤摘要】
基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法。

技术介绍

[0002]解列是电力系统在受到大的扰动，系统无法保证完整性的情况下将系统分解成几个孤岛的控制，是保障电力系统安全稳定的最后一道防线。电力系统常见的解列方法包括被动解列与主动解列。现有文献分别提出基于电流量的判据、基于有功量的判据；但是这些解列方法都是系统运行在特定工况下，通过大量离线仿真得出，随着电网的复杂化，传统失步解列存在着一定缺陷。对此，有关文献提出一种基于在线决策、具有协调且几种控制的主动解列方法；针对主动解列中的核心问题选取最优的解列断面，基于慢同调理论的方法来进行区域划分，在不破坏各区域内部慢同调特性的基础上尽量维持各区域内功率平衡，但计算复杂度较高。此外，对于主动解列，学术界也主要由两种路线。一种是利用电网广域信息动态地确定解列地点和解列动作时序的方式，以维持重要负荷供电为目标，提出了一种新的自适应解列控制框架，介绍了重点区域种子节点选取、节点扩充、断面搜索以及断面校验方法。另一种是由电网故障场景检测驱动的前馈性解列控制，即通过检测到的严重故障在系统失步前“主动”解开相关断面，而非依靠系统失步后的电气量信息“被动”解开。
[0003]在并网方面，电网接入时会对接入点的电压、线路潮流、电能质量、继电保护以及网络的可靠性都将产生影响。现有文献从有功功率、无功功率、电能质量等角度阐述了微电网接入时的基本要求，给LCC
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MMC(MMC模块化多电平换流器、LCC电网换相换流器)混合级联系统解列后的并网提供了参考依据。对于电力系统解并列问题，无论对于纯交流系统还是交直流混合系统，研究的重点均是侧重于交流系统，尚无相关文献对直流系统中发生严重故障时的解并列需求进行系统研究。
[0004]直流配电网解、并列动作会导致线路潮流分布急剧变化，可能使得线路潮流、电压越限，危害MMC/LCC设备以及负荷用电安全。而目前有关多MMC/LCC混联直流配电网解并列策略的研究尚属空白，大大限制了直流配电系统的应用于推广。本项目拟采用基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法，减小由于电网解并列动作造成的潮流波动。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法，解决了
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法，包括以下步骤：
[0008]S100：对MMC/LCC换流站进行建模，仿真不同MMC/LCC控制模式，获取不同MMC/LCC控制模式下对应的电网解并列引起的电压、潮流波动的参数；从负荷供电质量与可靠性角度出发，确定混联直流配电网解、并列期间的过/欠压极限，确定电网解并列期间MMC/LCC换
流站的超调量、回调时间动态性能指标；
[0009]S200：调整相关控制参数值(有外环参数控制，谐波抑制控制，均压控制等)，相应的动态性能指标值变化不同，分析MMC/LCC动态性能与关键控制参数的关系，筛选出对动态性能影响最大的，即为外环电压电流控制参数，即确定外环电压电流控制参数为影响MMC/LCC的动态性能主要参数；
[0010]S300：对MMC/LCC换流站进行建模并代码编写，设定优化目标为电压功率变化小，运用粒子群算法对整个系统进行潮流计算，优化结果值为外环电压电流控制参数值；
[0011]S400：采用优化后的数据作为MMC/LCC换流站的外环参数给定值，结合自适应参数控制方法，对外环电压电流控制参数进行优化，改变控制参数就可以实现功率分配及补偿，即把优化后的值给到MMC/LCC即可实现对配电网解并列后线路潮流的快速补偿与分配，并通过simulink仿真模型进行校验；将优化数值给到MMC/LCC外环控制参考值，并通过simulink仿真模型进行校验。
[0012]进一步地，所述步骤S100中对MMC/LCC换流站进行建模，在simulink平台上搭建一个一端为LCC，两端为MMC的3端LCC
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MMC1
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MMC2混合直流输电系统模型，两个MMC换流站参数相同。
[0013]进一步地，所述步骤S100中控制模式精确为主从控制及下垂控制。
[0014]进一步地，所述步骤S200中MMC换流站因故解并列时，外环电压电流控制参数为影响动态性能的主要参数；LCC换流站因故解并列时，外环电压电流控制参数同样为影响动态性能的主要参数。
[0015]进一步地，所述步骤S400中自适应参数控制方法为，根据直流配电网每条线路的潮流数据、每个节点的电压数据以解并列前后网络潮流变动小、直流电压波动低为目标进行潮流计算，完成参数的优化设置，利用通信系统将优化后的参数发送给各MMC/LCC换流站，保证故障发生时能够快速解并列动作。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]1、本专利技术提供的基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法，通过建模确定外环电压电流控制参数为影响MMC/LCC的动态性能主要控制参数，方便进行统一控制设计，降低了控制难度，从而为直流配电网安全稳定运行提供可靠保证；
[0018]2、本专利技术提供的基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法，可以预先根据直流配电网每条线路的潮流数据、每个节点的电压数据以解并列前后网络潮流变动小、直流电压波动低为目标进行潮流计算，在解并列之前就可以完成参数的优化设置，当需要进行解并列时，利用通信系统将优化后的参数发送给各MMC/LCC换流站，保证能够快速进行解并列动作，使配电网潮流电压波动小且快速恢复稳态。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法的主控制流程图；
[0021]图2是本专利技术适用的三端配电网LCC
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MMC1
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MMC2拓扑结构图；
[0022]图3是本专利技术参数优化前LCC
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MMC1站解并列的直流侧电压波形图；
[0023]图4是本专利技术参数优化前MMC1站功率波形图；
[0024]图5是本专利技术参数优化后LCC
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MMC1站解并列的直流侧电压波形图；
[0025]图6是本专利技术参数优化后MMC1站功率波形图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对专利技术的技术方案进行详细说明，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多MMC/LCC的解并列潮流预分配优化方法,其特征在于，包括以下步骤：S100：对MMC/LCC换流站进行建模，仿真不同MMC/LCC控制模式，获取不同MMC/LCC控制模式下对应的电网解并列引起的电压、潮流波动的参数；从负荷供电质量与可靠性角度出发，确定混联直流配电网解、并列期间的过/欠压极限，确定电网解并列期间MMC/LCC换流站的超调量、回调时间动态性能指标；S200：调整相关控制参数值(有外环参数控制，谐波抑制控制，均压控制等)，相应的动态性能指标值变化不同，分析MMC/LCC动态性能与关键控制参数的关系，筛选出对动态性能影响最大的，即为外环电压电流控制参数，即确定外环电压电流控制参数为影响MMC/LCC的动态性能主要参数；S300：对MMC/LCC换流站进行建模并代码编写，设定优化目标为电压功率变化小，运用粒子群算法对整个系统进行潮流计算，优化结果值为外环电压电流控制参数值；S400：采用优化后的数据作为MMC/LCC换流站的外环参数给定值，结合自适应参数控制方法，对外环电压电流控制参数进行优化，改变控制参数就可以实现功率分配及补偿，即把优化后的值给到MMC/LCC即可实现对配电网解并列后线路潮流的快速补偿与分配，并通过simulink仿真模型进行校验；将优化数值给到MMC/LCC外环控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：史明明，刘瑞煌，袁宇波，张宸宇，杨景刚，姜云龙，苏伟，缪惠宇，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：