【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于同步调相机无功优化配置，涉及一种考虑电压失稳风险的混合级联直流输电系统同步调相机配置方法和系统。
技术介绍
1、目前，在特高压直流输电和柔性直流电网创新成就的基础上，出现了应用混合级联特高压输电新技术，其送端采用传统高压直流输电结构(line commutated converter-highvoltage direct current，lcc-hvdc)，受端采用电网换相换流器(line commutatedconverter，lcc)与多组并联的模块化多电平换流器(modular multilevel converter，mmc)相串联的拓扑结构，实现受端高低端阀组分别采用常规直流和柔性直流并进行混联的技术。
2、由于受端容易出现换相失败等问题，因此在受端形成了lcc和mmc同时馈入的混合直流系统格局，受端由3个并联的mmc和一个lcc串联而成，所以多回直流密集馈入负荷中心将导致受端系统暂态电压稳定问题突出，因此提高受端电网的暂态电压稳定水平具有重要意义。
3、在直流受端系统进行动态无功补偿，是降低直流换相失败风险，保证受端电网电压稳定性的必要措施。在受端配置一定量的无功补偿装置，使其能在受到系统较大的扰动下，仍可以较快恢复至正常水平。
4、通常来说，用于无功补偿的装置主要有同步调相机、静止无功补偿器(svc)和静止同步补偿器(statcom)等。与svc、statcom相比，同步调相机作为旋转设备，既可以为系统提供短路容量，也可以提供快速的无功出力，同步调相机在节点母线电压
5、但同步调相机造价较高，而其选址以及容量配置又会影响其无功支撑能力效果，因此开展同步调相机优化配置研究，对于经济高效地提高混合级联受端电网暂态电压稳定性十分重要。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法和系统。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，包括以下步骤：
4、s1：构建考虑同步调相机配置成本和配置同步调相机后混合级联受端系统暂态电压极限失稳相对变化率的同步调相机优化配置模型；
5、s2：建立功率平衡约束，发电机的出力、暂态时节点电压幅值、稳态时节点电压幅值的上下限约束，以及无功补偿装置的安装容量的上下限约束；
6、s3：以s2建立的约束为约束条件，采用基于个体在给定搜索空间中的移动行为变量的优化算法求解s1构建的同步调相机优化配置模型，得到同步调相机最佳配置方案。
7、优选地，s1：构建的同步调相机优化配置模型为：
8、minf＝c1f1-c2f2 (1)
9、式中：f1为经标准化后的配置同步调相机所产生的成本函数；
10、f2为经标准化后的配置同步调相机后混合级联受端系统暂态电压极限失稳相对变化率函数；
11、c1为f1的权值，c2为f2的权值，c1+c2＝1。
12、优选地，f1具体为：
13、
14、式中，evi＝ccost×qi，为第i个节点配置同步调相机后的成本值；
15、ccost为单位容量同步调相机的成本；
16、qi为节点i同步调相机的容量；
17、m为配置同步调相机节点的数量；
18、为每个节点配置同步调相机后的成本的均值；
19、s为每个节点配置同步调相机后的成本的标准差。
20、优选地，f2具体为：
21、
22、其中，为每个节点暂态电压极限失稳相对变化率的均值；
23、s'为每个节点暂态电压极限失稳相对变化率的标准差；
24、δyi为ye与yi的相对变化率：
25、
26、其中，ye为最大暂态电压极限失稳值；
27、yi为在节点i处的暂态电压极限失稳值。
28、优选地，暂态电压极限失稳值的计算公式为：
29、
30、其中，y为暂态电压极限失稳值；
31、rr为感应电动机转子电阻；
32、xsst为发电机g到虚拟节点间的线路电抗；
33、tm为感应电动机的机械负载转矩；
34、xs为定子电抗，xr为转子电抗；
35、
36、其中为流经换流器mmcj的交流侧电流，j＝1,2,3；
37、为流经受端换流器lcc1的交流侧电流；
38、为流经发电机的电流；
39、为之和；
40、il为向量的绝对值。
41、优选地，流经受端换流器lcc1的交流侧电流为：
42、
43、其中，为换流母线电压的共轭值；
44、plcc1为lcc1的有功功率，qlcc1为lcc1的无功功率：
45、plcc1＝udclcc1idclcc1 (8)
46、
47、其中为lcc1的功率因数角；
48、udclcc1为lcc1的直流侧电压：
49、
50、式(7)中，uj4为lcc1连接交流母线电压的幅值；
51、nj4为lcc1连接换流变压器的变比；
52、γ1为lcc1的熄弧角；
53、xj4为lcc1连接换流变压器的漏抗；
54、idclcc1为受端换流器lcc1的直流侧电流：
55、
56、式(6)中，γ为lcc1的熄弧角；μ为lcc1的换相重叠角。
57、优选地，流经换流器mmcj的交流侧电流为：
58、
59、其中，为换流母线电压的共轭值；
60、pmmcj、qmmcj分别为换流器mmcj的有功功率和无功功率：
61、
62、
63、其中，ujj为受端mmcj连接交流母线电压的幅值；
64、为换流器mmcj的交流侧电压：
65、
66、mj为换流器mmcj的电压调制度，udcmmcj为换流器mmcj的直流侧电压。
67、优选地，s2中，建立如下功率平衡约束：
68、
69、式中,pgi、pdi、qgi、qdi、ui分别表示节点i的有功输出、有功负荷、无功输入、无功负荷和节点电压；
70、ui'表示节点i'的节点电压；
71、gii'、bii'、θii'分别表示节点i、i'所在支路的电导、电纳和相角差。
72、优选地，s2中，建立发电机的有功出力、无功出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
11.根据权利要求1所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其
12.一种混合级联直流输电系统同步调相机配置系统，利用权利要求1-11任意一项所述方法，其特征在于：所述配置系统包括：
13.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
14.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-11任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种混合级联直流输电系统同步调相机配置方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种混...
【专利技术属性】
技术研发人员：范磊，陈康，孙磊，胡涛，陈广，刘刚，孟屹华，罗凯明，郝雨辰，李骁，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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