一种多馈入直流输电系统控制优化方法、装置及存储介质与流程

本发明涉及输配电技术领域，尤其涉及一种多馈入直流输电系统控制优化方法、装置及存储介质。

背景技术：

随着直流输电技术的日趋成熟以及我国经济的迅猛发展，电网的建网水平不断提高。中国的高压直流输电技术起步较晚，但发展迅速。自1987年舟山直流输电工程投入运行开始，我国的高压直流输电技术的研究和发展得到了突飞猛进的提高，中国已经成为拥有世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程的国家，远距离、大容量的功率传输要求使得多馈入直流输电成为必然。

所谓多馈入直流是指在受端电网的一个区中集中落点多回直流线路，这是采用直流输电向负荷中心送电的必然结果，具有普遍性。但是多个直流回路近距离落入同一个交流电网使得彼此之间具有紧密的电气联系，这一特性使得当交流系统发生故障时，由于电压的瞬间跌落可能会导致多回直流输电线路接连发生换相失败问题，影响功率传输，造成系统不稳定运行。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种多馈入直流输电系统控制优化方法、装置及存储介质，能有效解决现有技术多回直流输电线路接连发生换相失败问题，影响功率传输，造成系统不稳定运行的问题，实现从整体上提高多馈入直流输电系统换相能力和故障恢复能力，从而能有效提高系统的稳定性。

本发明一实施例提供一种多馈入直流输电系统控制优化方法，包括：

实时监测并获取各馈入系统直流侧的电压测量值及各直流系统换流母线电压值；

根据各所述馈入系统直流侧的电压测量值及对应的各馈入系统直流侧的电压额定值，计算各所述馈入系统的直流电压修正系数；

根据各所述直流系统换流母线电压值，计算多馈入相互影响因子，并判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压整定值；

当任一所述馈入系统处于交流故障状态时，将各馈入系统直流侧的电压值切换为所述直流电压整定值，直至检测到所述馈入系统处于正常运行状态后，各所述馈入系统直流侧按对应的所述电压额定值运行。

作为上述方案的改进，所述判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压值，具体包括：

在判断到各所述多馈入相互影响因子均满足所述相互作用强度条件时，则将各所述直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第一直流电压整定值。

作为上述方案的改进，所述判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压值，还包括：

在判断到各所述多馈入相互影响因子中存在至少一个不满足所述相互作用强度条件时，则去除不满足所述相互作用强度条件的多馈入相互影响因子对应的馈入系统的直流电压修正系数；

将剩余各所述馈入系统的直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第二直流电压整定值。

作为上述方案的改进，所述判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，具体包括：

判断所述多馈入相互影响因子是否达到一预设的相互作用强度阈值；若是，则认为所述多馈入相互影响因子满足所述相互作用强度条件；若否，则认为所述多馈入相互影响因子不满足所述相互作用强度条件。

作为上述方案的改进，所述根据各所述馈入系统直流侧的电压测量值及对应的各馈入系统直流侧的电压额定值，计算各所述馈入系统的直流电压修正系数，具体包括：

根据公式(1)计算所述直流电压修正系数：

其中，ki为各所述馈入系统的直流电压修正系数；udi为各所述馈入系统直流侧的电压测量值，i＝1，2，3，......n，n为所述馈入系统的数量；udin为各所述馈入系统直流侧的电压额定值。

本发明另一实施例对应提供了一种多馈入直流输电系统控制优化装置，包括：

数据获取模块，用于实时监测并获取各馈入系统直流侧的电压测量值及各直流系统换流母线电压值；

计算模块，用于根据各所述馈入系统直流侧的电压测量值及对应的各馈入系统直流侧的电压额定值，计算各所述馈入系统的直流电压修正系数；

判断模块，用于根据各所述直流系统换流母线电压值，计算多馈入相互影响因子，并判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压整定值；

整定模块，用于当任一所述馈入系统处于交流故障状态时，将各馈入系统直流侧的电压值切换为所述直流电压整定值，直至检测到所述馈入系统处于正常运行状态后，各所述馈入系统直流侧按对应的所述电压额定值运行。

作为上述方案的改进，所述判断模块包括第一直流电压整定值获取单元；

所述第一直流电压整定值获取单元，用于在判断到各所述多馈入相互影响因子均满足所述相互作用强度条件时，则将各所述直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第一直流电压整定值。

作为上述方案的改进，所述判断模块包括第二直流电压整定值获取单元和去除单元；

所述去除单元，用于在判断到各所述多馈入相互影响因子中存在至少一个不满足所述相互作用强度条件时，则去除不满足所述相互作用强度条件的多馈入相互影响因子对应的馈入系统的直流电压修正系数；

所述第二直流电压整定值获取单元，用于将剩余各所述馈入系统的直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第二直流电压整定值。

本发明另一实施例提供了一种多馈入直流输电系统控制优化装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的多馈入直流输电系统控制优化方法。

本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的多馈入直流输电系统控制优化方法。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种多馈入直流输电系统控制优化方法，通过所述方法包括实时监测并获取各馈入系统直流侧的电压测量值及各直流系统换流母线电压值，根据各所述馈入系统直流侧的电压测量值及对应的各馈入系统直流侧的电压额定值，计算各所述馈入系统的直流电压修正系数，根据各所述直流系统换流母线电压值，计算多馈入相互影响因子，并判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压整定值，当任一所述馈入系统处于交流故障状态时，将各馈入系统直流侧的电压值切换为所述直流电压整定值，直至检测到所述馈入系统处于正常运行状态后，各所述馈入系统直流侧按对应的所述电压额定值运行。通过实现在馈入系统故障发生的瞬间对非故障的馈入系统进行快速调节，降低非故障系统同时发生换相失败的概率，进而非故障系统对故障系统进行一定的电气支撑，从而能有效解决现有技术多回直流输电线路接连发生换相失败问题，影响功率传输，造成系统不稳定运行的问题，实现从整体上提高多馈入直流输电系统换相能力和故障恢复能力，能有效提高系统的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种多馈入直流输电系统控制优化方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种多馈入直流输电系统控制优化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1，是本发明实施例一提供的一种多馈入直流输电系统控制优化方法的流程示意图，所述方法包括步骤s101至步骤s104。

s101、实时监测并获取各馈入系统直流侧的电压测量值及各直流系统换流母线电压值。

s102、根据各所述馈入系统直流侧的电压测量值及对应的各馈入系统直流侧的电压额定值，计算各所述馈入系统的直流电压修正系数。

在一种可选的实施例中，根据公式(1)计算所述直流电压修正系数：

其中，ki为各所述馈入系统的直流电压修正系数；udi为各所述馈入系统直流侧的电压测量值，i＝1，2，3，......n，n为所述馈入系统的数量；udin为各所述馈入系统直流侧的电压额定值。

s103、根据各所述直流系统换流母线电压值，计算多馈入相互影响因子，并判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压整定值。

在一种可选的实施例中，所述判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，具体包括：

判断所述多馈入相互影响因子是否达到一预设的相互作用强度阈值；若是，则认为所述多馈入相互影响因子满足所述相互作用强度条件；若否，则认为所述多馈入相互影响因子不满足所述相互作用强度条件。

需要说明的是，根据步骤s101获取的各直流系统换流母线电压值，按该公式计算多馈入相互影响因子。进而根据多馈入相互影响因子，分别判断直流系统换流母线电压相互作用强度。

可选的，在判断到各所述多馈入相互影响因子均满足所述相互作用强度条件时，则将各所述直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第一直流电压整定值。

可选的，在判断到各所述多馈入相互影响因子中存在至少一个不满足所述相互作用强度条件时，则去除不满足所述相互作用强度条件的多馈入相互影响因子对应的馈入系统的直流电压修正系数；

将剩余各所述馈入系统的直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第二直流电压整定值。

需要说明的是，当两个系统间的多馈入相互影响因子miif小于预设的相互作用强度阈值时，则忽略掉二者之间的直流电压修正系数，避免过度修正，能实现在保证系统换相成功的同时，最大限度保证系统的传输容量。

本实施例中，第一直流电压整定值或第二直流电压整定值表示为udjmin＝min(ki*udj)。

s104、当任一所述馈入系统处于交流故障状态时，将各馈入系统直流侧的电压值切换为所述直流电压整定值，直至检测到所述馈入系统处于正常运行状态后，各所述馈入系统直流侧按对应的所述电压额定值运行。

需要说明的是，当第i个馈入系统发生交流故障时，其直流电压必然最先降低，ki小于1，为最小值，作用到第j个馈入系统低压限流环节，udj＝udjmin，低压限流环节迅速作用限制直流电流上升，维持非故障系统j换相稳定，同时非故障系统对故障系统换相起到一定的支撑作用，实现故障快速恢复。进一步，当系统恢复到正常运行状态时，所有馈入系统直流侧的电压切换为其电压额定值，此时直流电压修正系数ki为1，修正系数对低压换流环节不起作用，当前系统处于初始的控制状态。

本发明实施例提供的一种多馈入直流输电系统控制优化方法，通过所述方法包括实时监测并获取各馈入系统直流侧的电压测量值及各直流系统换流母线电压值，根据各所述馈入系统直流侧的电压测量值及对应的各馈入系统直流侧的电压额定值，计算各所述馈入系统的直流电压修正系数，根据各所述直流系统换流母线电压值，计算多馈入相互影响因子，并判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压整定值，当任一所述馈入系统处于交流故障状态时，将各馈入系统直流侧的电压值切换为所述直流电压整定值，直至检测到所述馈入系统处于正常运行状态后，各所述馈入系统直流侧按对应的所述电压额定值运行。通过实现在馈入系统故障发生的瞬间对非故障的馈入系统进行快速调节，降低非故障系统同时发生换相失败的概率，进而非故障系统对故障系统进行一定的电气支撑，从而能有效解决现有技术多回直流输电线路接连发生换相失败问题，影响功率传输，造成系统不稳定运行的问题，实现从整体上提高多馈入直流输电系统换相能力和故障恢复能力，能有效提高系统的稳定性。

实施例二

参见图2，是本发明实施例二提供的一种多馈入直流输电系统控制优化装置的结构示意图，包括：

数据获取模块201，用于实时监测并获取各馈入系统直流侧的电压测量值及各直流系统换流母线电压值；

计算模块202，用于根据各所述馈入系统直流侧的电压测量值及对应的各馈入系统直流侧的电压额定值，计算各所述馈入系统的直流电压修正系数；

判断模块203，用于根据各所述直流系统换流母线电压值，计算多馈入相互影响因子，并判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，根据判断结果获取各所述馈入系统低压限流环节的直流电压整定值；

整定模块204，用于当任一所述馈入系统处于交流故障状态时，将各馈入系统直流侧的电压值切换为所述直流电压整定值，直至检测到所述馈入系统处于正常运行状态后，各所述馈入系统直流侧按对应的所述电压额定值运行。

优选的，所述判断模块203包括第一直流电压整定值获取单元；

所述第一直流电压整定值获取单元，用于在判断到各所述多馈入相互影响因子均满足所述相互作用强度条件时，则将各所述直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第一直流电压整定值。

优选的，所述判断模块203包括第二直流电压整定值获取单元和去除单元；

所述去除单元，用于在判断到各所述多馈入相互影响因子中存在至少一个不满足所述相互作用强度条件时，则去除不满足所述相互作用强度条件的多馈入相互影响因子对应的馈入系统的直流电压修正系数；

所述第二直流电压整定值获取单元，用于将剩余各所述馈入系统的直流电压修正系数分别作用到各所述馈入系统低压限流环节的直流电压，并获取所述馈入系统低压限流环节的直流电压的最小值作为第二直流电压整定值。

优选的，所述判断模块203还包括：

条件判断单元，用于所述判断各所述多馈入相互影响因子是否满足预设的相互作用强度条件，具体包括：

判断所述多馈入相互影响因子是否达到一预设的相互作用强度阈值；若是，则认为所述多馈入相互影响因子满足所述相互作用强度条件；若否，则认为所述多馈入相互影响因子不满足所述相互作用强度条件。

优选的，所述计算模块202包括：

直流电压修正系数计算单元，用于根据公式(1)计算所述直流电压修正系数：

其中，ki为各所述馈入系统的直流电压修正系数，udi为各所述馈入系统直流侧的电压测量值，udn为各馈入系统直流侧的电压额定值。

本实施例二提供的所述多馈入直流输电系统控制优化装置用于执行上述实施例一任意一项所述多馈入直流输电系统控制优化方法的步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。

本发明实施例二的多馈入直流输电系统控制优化装置包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如多馈入直流输电系统控制优化程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个多馈入直流输电系统控制优化方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s104。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如整定模块。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述多馈入直流输电系统控制优化装置中的执行过程。

所述多馈入直流输电系统控制优化装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述多馈入直流输电系统控制优化装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是多馈入直流输电系统控制优化装置的示例，并不构成对多馈入直流输电系统控制优化装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述多馈入直流输电系统控制优化装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述多馈入直流输电系统控制优化装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个多馈入直流输电系统控制优化装置的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述多馈入直流输电系统控制优化装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述多馈入直流输电系统控制优化装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。