一种柔性直流输电的计算方法及装置与流程

技术特征：

1.一种柔性直流输电的计算方法，其特征在于，包括：

获取柔性直流输电装置和交流系统的潮流平衡方程；

根据所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组；

根据所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组，计算所述柔性直流输电装置的输出有功功率对所述柔性直流输电装置的有功电流值的导数，其中当所述导数为0时，所述输出有功功率为所述柔性直流输电的最大输电极限。

2.根据权利要求1所述的柔性直流输电的计算方法，其特征在于，所述根据所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组包括：

获取所述交流系统的短路比SCR，其中所述短路比SCR的计算公式包括：

$SCR=\frac{1}{\left|Z\right|/Z_{acb}}=\frac{1}{\left|Z_{pu}\right|};$

其中，Z表示交流系统的短路阻抗，Z_acb表示阻抗基准值，Z_pu表示阻抗标幺值；

获取所述交流系统的潮流平衡方程，其中所述潮流平衡方程包括：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEcos\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}cos\mathrm{\θ})\\ Q_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEsin\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}sin\mathrm{\θ})\\ P_{ac}=P_{dc}\\ Q_{ac}=Q_{dc}\end{array}\right.;$

其中，P_ac表示柔性直流输电装置注入交流系统的有功功率，Q_ac表示柔性直流输电装置注入交流系统的无功功率，P_dc表示柔性直流输电装置的有功功率，Q_dc为表示柔性直流输电装置的无功功率，θ表示短路阻抗Z的角度，δ为端电压U的角度，U为交流系统的端电压，E为交流系统的内电势；

所述根据所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组包括：

根据所述潮流平衡方程、所述短路比SCR的计算公式以及所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组，其中所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组包括：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEcos\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}cos\mathrm{\θ})\\ Q_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEsin\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}sin\mathrm{\θ})\\ P_{ac}=P_{dc}=-{\mathrm{UI}}_d\\ Q_{ac}=0\end{array}\right.;$

其中，I_d表示柔性直流输电装置的有功电流，I_q为表示柔性直流输电装置的无功电流。

3.根据权利要求2所述的柔性直流输电的计算方法，其特征在于，所述根据所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组前，还包括：

获取等效关系，其中，所述等效关系包括：将所述柔性直流输电装置等效为可控电流源，并将所述可控电流源的无功功率参考值设置为0；

所述获取柔性直流输电装置和交流系统的潮流平衡方程，还包括：

根据所述获取等效关系，转换所述潮流平衡方程，其中，转换后的潮流平衡方程包括：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{dc}=-{\mathrm{UI}}_d\\ Q_{dc}={\mathrm{UI}}_q\end{array}\right.;$

所述根据所述潮流平衡方程、所述短路比SCR的计算公式以及所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组包括：

根据所述转换后的潮流平衡方程、所述短路比SCR的计算公式以及所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组。

4.一种柔性直流输电的计算装置，其特征在于，包括：

数据获取单元，用于获取柔性直流输电装置和交流系统的潮流平衡方程；

处理单元，用于根据所述数据获取单元获取的所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组；

计算单元，用于根据所述处理单元计算的所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组，计算所述柔性直流输电装置的输出有功功率对所述柔性直流输电装置的有功电流值的导数，其中当所述导数为0时，所述输出有功功率为所述柔性直流输电的最大输电极限。

5.根据权利要求4所述的柔性直流输电的计算装置，其特征在于，

所述数据获取单元，还用于获取所述交流系统的短路比SCR，其中所述短路比SCR的计算公式包括：

$SCR=\frac{1}{\left|Z\right|/Z_{acb}}=\frac{1}{\left|Z_{pu}\right|};$

其中，Z表示交流系统的短路阻抗，Z_acb表示阻抗基准值，Z_pu表示阻抗标幺值；

所述数据获取单元，还用于获取所述交流系统的潮流平衡方程，其中所述潮流平衡方程包括：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEcos\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}cos\mathrm{\θ})\\ Q_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEsin\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}sin\mathrm{\θ})\\ P_{ac}=P_{dc}\\ Q_{ac}=Q_{dc}\end{array}\right.;$

其中，P_ac表示柔性直流输电装置注入交流系统的有功功率，Q_ac表示柔性直流输电装置注入交流系统的无功功率，P_dc表示柔性直流输电装置的有功功率，Q_dc为表示柔性直流输电装置的无功功率，θ表示短路阻抗Z的角度，δ为端电压U的角度，U为交流系统的端电压，E为交流系统的内电势；

所述处理单元，具体用于根据所述数据获取单元获取的所述潮流平衡方程、所述短路比SCR的计算公式以及所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组，其中所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组包括：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEcos\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}cos\mathrm{\θ})\\ Q_{ac}=\frac{1}{Z_{pu}}\left(UEsin\right(\mathrm{\δ}+\mathrm{\θ})-U^{2}sin\mathrm{\θ})\\ P_{ac}=P_{dc}=-{\mathrm{UI}}_d\\ Q_{ac}=0\end{array}\right.;$

其中，I_d表示柔性直流输电装置的有功电流，I_q为表示柔性直流输电装置的无功电流。

6.根据权利要求4所述的柔性直流输电的计算装置，其特征在于，所述装置还包括：数据参数单元；

所述数据参数单元，用于获取等效关系，其中，所述等效关系包括：将所述柔性直流输电装置等效为可控电流源，并将所述可控电流源的无功功率参考值设置为0；

所述数据获取单元，具体用于根据所述数据参数单元获取的等效关系，转换所述潮流平衡方程，其中转换后的潮流平衡方程包括：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{dc}=-{\mathrm{UI}}_d\\ Q_{dc}={\mathrm{UI}}_q\end{array}\right.;$

所述处理单元，具体用于根据所述数据获取单元获取的所述转换后的潮流平衡方程、所述短路比SCR的计算公式以及所述潮流平衡方程，计算得到所述柔性直流输电最大输电极限的分析方程组。