【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柔性直流输电，主要涉及了一种基于immpa算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法。
技术介绍
1、电压下垂控制可以提高直流电网运行的可靠性，因为多个变流器可以同时控制直流电压和分担有功功率。它移除了换流器有功功率对于本地电压的依赖性，从而提高了下垂控制功率分配的精确性，但是统一电压下垂控制的缺点是需要通信系统。
2、电压下垂控制极大的增加了柔直系统控制的灵活性。有研究提出了自适应下垂电压控制的概念，即可以改变电压下垂控制的斜率来提供额外的控制自由度。利用自适应下垂控制实现了按功率裕度分配各换流站故障后有功功率的增加量以及防止直流电压越限。为实现柔直系统的优化目标及故障后不平衡功率的合理分配，提出了一种分层协同的自适应下垂控制策略，将直流电压与受端系统相耦合，提出了基于自适应下垂控制的交流电网频率调整方法。然而现有研究均未考虑对直流线路潮流的控制。
技术实现思路
1、本专利技术正是针对现有技术中不同故障导致直流系统电压的大幅波动或运行效率较低的问题，提供一种基于immpa算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，首先建立预想事故集，再建立换流站功率与系统线路潮流参数变化量关系模型，针对不同类别预想事故，判断突发事故前后潮流变化量，并判断系统是否存在越限风险；设立优化目标，并利用所建立换流站功率与系统线路潮流参数变化量关系模型与改进的多目标海洋捕食者(immpa)算法对换流站参数进行优化调整；最后根据计算与优化所得的系统控制参数对事件后系统进行调整，实现
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：基于immpa算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，包括如下步骤：
3、s1：建立预想事故集，所述预想事故集类型至少包括：可再生能源引起的大幅功率波动，恒有功功率控制的换流站故障，处于下垂控制换流站故障中断以及直流系统断线故障；
4、s2：建立换流站功率与系统线路潮流参数变化量关系模型，所述变化量关系具体为：
5、
6、其中δpl为线路潮流变化量；yl为系统导纳矩阵；vln与vt分别为直流节点离点电压与直流节点电压；δvln与δvt分别为直流节点离点电压变化量与直流节点电压变化量；
7、s3：针对不同类别预想事故，判断突发事故前后潮流变化量，并判断系统是否存在越限风险；
8、s4：设立优化目标，并利用所建立换流站功率与系统线路潮流参数变化量关系模型与改进的多目标海洋捕食者(immpa)算法对换流站参数进行优化调整；
9、s5：根据计算与优化所得的系统控制参数对事件后系统进行调整，实现系统的稳定经济运行。
10、作为本专利技术的一种改进，所述步骤s4中的优化目标为：以最小化事故后直流电压偏差、常规机组发电成本、所连接的交流系统频率偏差为优化目标，具体为：
11、min obj＝{fu(x),fc(x),fw(x)}
12、其中，fu,fc与fw分别代表事故后系统总直流电压偏差、常规机组发电成本与所连接的交流系统频率总偏差；x为系统优化控制参数。
13、作为本专利技术的一种改进，所述步骤s2中改进多目标海洋捕食者建立步骤包括：
14、步骤s41：种群初始化，开始时，随机生成一群海洋捕食者x，每个个体代表一个潜在的解决方案，设置最大迭代次数为miter，定义目标函数；
15、步骤s42：捕食者三阶段分在搜索；mompa算法同时优化多个目标函数，通过将不同目标的优化结果综合考虑，生成一组非支配解；计算当前位置适应度，更新当前的解集，保留非支配解，并同时更新精英矩阵；
16、步骤s43：根据预定义的停止条件，如迭代次数或时间限制，确定是否终止搜索过程，若未终止，则重复步骤s42；若终止，则返回多目标优化问题的非支配解集，此解集代表了潜在的最优解决方案集合。
17、作为本专利技术的另一种改进，所述改进多目标海洋捕食者算法主循环中，捕食者在搜索中分三阶段遵循以下策略：
18、阶段1：迭代次数此时为探索阶段，第i个猎物与捕食者下一步移动由下式给出：
19、
20、其中为基于正态分布的随机向量，代表种群做布朗运动的过程；为猎物矩阵；为单位随机向量矩阵；为移动步长；为精英矩阵；
21、阶段2：此时部分种群在空间内做列维运动，表示勘探的过程，另一部分种群在空间内做布朗运动，表示开发的过程；其中，做列维运动和布朗运动的种群大小随迭代次数而改变，由下式给出
22、
23、其中n为总种群数量；nl与nb分别为做列维运动与布朗运动的种群数量；令总种群的前nl个粒子属于做列维运动的种群，后nb个粒子属于做布朗运动的种群，则第i个猎物与捕食者下一步移动由下式给出：
24、
25、其中，为基于列维分布的随机向量，ap为控制捕食者步长的自适应参数，由下式给出：
26、
27、阶段3：此时捕食者做列维运动为最佳觅食策略，
28、
29、作为本专利技术的另一种改进，所述步骤s5中换流站参数进行优化调整方法包括：
30、对于不存在越限风险的情况，设置优化目标，采用改进的多目标海洋捕食者算法，对处于自适应下垂控制的换流站节点系统参考电压进行优化，以改变系统运行状态，优化运行；
31、对于存在越限风险的情况，基于线路潮流与换流站功率变化关系，利用与越限线路相连的处于自适应下垂控制换流站的自由度对线路潮流进行控制；设置优化目标，并利用改进的多目标海洋捕食者算法，对其余处于自适应下垂控制的换流站节点系统参考电压进行优化，以改变系统运行状态，优化运行。
32、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术针对与任意交流电网相连接的通用多端直流电网(mtdc)的优化问题，考虑了多样的目标，采用了改进的多目标海洋捕食者算法来应对多目标优化挑战，旨在为交流/直流混合电网的最佳运行提供准确的建模。对于ac/dc电力系统的最佳运行，本专利技术将其视为单一目标和多目标框架下的问题，以实现以下目标：最小化交直流混联系统的总直流电压偏差、减少传统机组发电成本，并降低与连接的交流系统频率总偏差相关的成本。通过这一综合方法，本专利技术致力于提高混合电网的性能，以更好地适应复杂的电力系统运营环境，从而实现更高效、可靠和可持续的电力传输和分配。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于IMMPA算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，其特征在于,包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于IMMPA算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，其特征在于：所述步骤S4中的优化目标为：以最小化事故后直流电压偏差、常规机组发电成本、所连接的交流系统频率偏差为优化目标，具体为：
3.如权利要求2所述的基于IMMPA算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，其特征在于：所述步骤S2中改进多目标海洋捕食者建立步骤包括：
4.如权利要求3所述的基于IMMPA算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，其特征在于：所述改进多目标海洋捕食者算法主循环中，捕食者在搜索中分三阶段遵循以下策略：
5.如权利要求4所述的基于IMMPA算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，其特征在于：所述步骤S5中换流站参数进行优化调整方法包括：
【技术特征摘要】
1.基于immpa算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，其特征在于,包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于immpa算法的交直流混联新型电力系统多目标优化方法，其特征在于：所述步骤s4中的优化目标为：以最小化事故后直流电压偏差、常规机组发电成本、所连接的交流系统频率偏差为优化目标，具体为：
3.如权利要求2所述的基于immpa算法的交直流混联新型电力系统多目标优化...
【专利技术属性】
技术研发人员：张远实，钱文妍，胡秦然，章飞，李扬，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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。