一种基于换流站的直流线路电流调控方法及装置与流程

本发明涉及电数字数据处理领域，尤其涉及一种基于换流站的直流线路电流调控方法及装置。

背景技术：

1、在直流电网中，换流站的电压和功率控制策略主要有2种，即主从控制和电压下垂控制。除此之外，还会采用直流潮流控制器进行控制，但现有的控制方案都是针对外部电源型直流潮流控制器，对于线间直流潮流控制器进行换流站调控并无具体的方案。

2、因此，亟需一种基于换流站的直流线路电流调控策略，从而解决基于线间直流潮流控制器无法进行换流站调控的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种基于换流站的直流线路电流调控方法及装置，以解决基于线间直流潮流控制器无法进行换流站调控的问题。

2、为了解决上述问题，本发明一实施例提供一种基于换流站的直流线路电流调控方法，包括：

3、获取待调控直流电网的若干直流潮流控制器待配置位置；其中，所述待调控直流电网，包括：直流潮流控制器、若干换流站、以及若干直流线路，每一所述直流线路用于连接两换流站；每一所述直流潮流控制器待配置位置分别对应所述待调控直流电网一直流线路中；不同的直流潮流控制器待配置位置所对应的直流线路不相同；

4、在每一直流潮流控制器待配置位置上设置直流潮流控制器，获得若干直流潮流控制器配置方案；其中，每一所述直流潮流控制器配置方案只有一个直流潮流控制器，且每一所述直流潮流控制器配置方案对应的直流潮流控制器待配置位置互不相同；

5、在每一所述直流潮流控制器配置方案中，根据所述待调控直流电网预设的运行数据，计算过载直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度；其中，所述直流潮流控制器等效电压源为直流潮流控制器第一端电压值和直流潮流控制器第二端电压值之间的差值；

6、选取电流灵敏度最大值对应的直流潮流控制器配置方案，确认所述待调控直流电网的直流潮流控制器目标位置，并在直流潮流控制器接入直流潮流控制器目标位置后，计算直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值；

7、基于直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值确定目标线间直流潮流控制器，并按照所述直流潮流控制器目标位置将所述目标线间直流潮流控制器设置于所述待调控直流电网中，以使所述待调控直流电网能够进行电流调控。

8、作为上述方案的改进，所述运行数据，包括：直流潮流器控制器接入后的定功率站有功功率、定功率站节点电压、直流电路电流差值、以及直流线路等效电阻。

9、作为上述方案的改进，所述根据所述待调控直流电网预设的运行数据，计算过载直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度，包括：

10、根据所述定功率站有功功率、以及所述定功率站节点电压，代入电压灵敏度计算公式，获得定功率站节点电压对直流潮流控制器等效电压源的电压灵敏度；其中，电压灵敏度计算公式为：

11、

12、式中，为第n-1个定功率站节点电压对直流潮流控制器等效电压源的电压灵敏度，pn―1为第n-1个定功率站有功功率，un―1为第n-1个定功率站节点电压，ut1―ut2为直流潮流控制器等效电压源；n为换流站数，第n个换流站为定电压站，第1至n-1个换流站为定功率站；

13、根据所述直流线路等效电阻、所述定功率站节点电压对直流潮流控制器等效电压源的电压灵敏度，代入电流灵敏度计算公式，获得直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度；其中，电流灵敏度计算公式为：

14、

15、式中，为第i个换流站和第j个换流站之间的直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度，rij为第i个换流站和第j个换流站之间的直流线路等效电阻，rab为第a个换流站和第b个换流站之间的直流线路等效电阻，第a个换流站和第b个换流站之间的直流线路为接入直流潮流控制器的直流线路；

16、在直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度中，确定过载直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度。

17、作为上述方案的改进，所述计算直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值，包括：

18、根据直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后的直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度、以及直流电路电流差值，代入等效电压源电压计算公式，获得直流潮流控制器等效电压源的电压值；其中，所述等效电压源电压计算公式为：

19、

20、式中，δ(ut1―ut2)为直流潮流控制器目标位置对应的直流潮流控制器等效电压源的电压值，δi′ij为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后的第i个换流站与第j个换流站之间的直流电路电流差值，为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后的第i个换流站和第j个换流站之间的直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度；

21、根据直流潮流控制器等效电压源的电压值，计算直流潮流控制器第二端电压值。

22、作为上述方案的改进，所述根据直流潮流控制器等效电压源的电压值，计算直流潮流控制器第二端电压值，包括：

23、根据直流潮流控制器等效电压源的电压值、以及直流潮流控制器对应的两条直流线路电流差值，代入预设的第二端电压计算公式，获得流潮流控制器第二端电压值；其中，所述第二端电压计算公式为：

24、δ(ut1―ut2)iab+ut2(iab+iac)＝0

25、式中，ut2为流潮流控制器第二端电压值，δ(ut1―ut2)为直流潮流控制器等效电压源的电压值，iab为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后第a个换流站与第b个换流站之间的直流电路电流差值，iac为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后第a个换流站与第c个换流站之间的直流电路电流差值，iab、iac为直流潮流控制器对应的两条直流线路电流差值。

26、相应的，本发明一实施例还提供了一种基于换流站的直流线路电流调控装置，包括：数据获取模块、方案生成模块、第一计算模块、第二计算模块和结果生成模块；

27、所述数据获取模块，用于获取待调控直流电网的若干直流潮流控制器待配置位置；其中，所述待调控直流电网，包括：直流潮流控制器、若干换流站、以及若干直流线路，每一所述直流线路用于连接两换流站；每一所述直流潮流控制器待配置位置分别对应所述待调控直流电网一直流线路中；不同的直流潮流控制器待配置位置所对应的直流线路不相同；

28、所述方案生成模块，用于在每一直流潮流控制器待配置位置上设置直流潮流控制器，获得若干直流潮流控制器配置方案；其中，每一所述直流潮流控制器配置方案只有一个直流潮流控制器，且每一所述直流潮流控制器配置方案对应的直流潮流控制器待配置位置互不相同；

29、所述第一计算模块，用于在每一所述直流潮流控制器配置方案中，根据所述待调控直流电网预设的运行数据，计算过载直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度；其中，所述直流潮流控制器等效电压源为直流潮流控制器第一端电压值和直流潮流控制器第二端电压值之间的差值；

30、所述第二计算模块，用于选取电流灵敏度最大值对应的直流潮流控制器配置方案，确认所述待调控直流电网的直流潮流控制器目标位置，并在直流潮流控制器接入直流潮流控制器目标位置后，计算直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值；

31、所述结果生成模块，用于基于直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值确定目标线间直流潮流控制器，并按照所述直流潮流控制器目标位置将所述目标线间直流潮流控制器设置于所述待调控直流电网中，以使所述待调控直流电网能够进行电流调控。

32、作为上述方案的改进，所述运行数据，包括：直流潮流器控制器接入后的定功率站有功功率、定功率站节点电压、直流电路电流差值、以及直流线路等效电阻。

33、作为上述方案的改进，所述根据所述待调控直流电网预设的运行数据，计算过载直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度，包括：

34、根据所述定功率站有功功率、以及所述定功率站节点电压，代入电压灵敏度计算公式，获得定功率站节点电压对直流潮流控制器等效电压源的电压灵敏度；其中，电压灵敏度计算公式为：

35、

36、式中，为第n-1个定功率站节点电压对直流潮流控制器等效电压源的电压灵敏度，pn―1为第n-1个定功率站有功功率，un―1为第n-1个定功率站节点电压，ut1―ut2为直流潮流控制器等效电压源；n为换流站数，第n个换流站为定电压站，第1至n-1个换流站为定功率站；

37、根据所述直流线路等效电阻、所述定功率站节点电压对直流潮流控制器等效电压源的电压灵敏度，代入电流灵敏度计算公式，获得直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度；其中，电流灵敏度计算公式为：

38、

39、式中，为第i个换流站和第j个换流站之间的直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度，rij为第i个换流站和第j个换流站之间的直流线路等效电阻，rab为第a个换流站和第b个换流站之间的直流线路等效电阻，第a个换流站和第b个换流站之间的直流线路为接入直流潮流控制器的直流线路；

40、在直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度中，确定过载直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度。

41、作为上述方案的改进，所述计算直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值，包括：

42、根据直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后的直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度、以及直流电路电流差值，代入等效电压源电压计算公式，获得直流潮流控制器等效电压源的电压值；其中，所述等效电压源电压计算公式为：

43、

44、式中，δ(ut1―ut2)为直流潮流控制器目标位置对应的直流潮流控制器等效电压源的电压值，δi′ij为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后的第i个换流站与第j个换流站之间的直流电路电流差值，为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后的第i个换流站和第j个换流站之间的直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度；

45、根据直流潮流控制器等效电压源的电压值，计算直流潮流控制器第二端电压值。

46、作为上述方案的改进，所述根据直流潮流控制器等效电压源的电压值，计算直流潮流控制器第二端电压值，包括：

47、根据直流潮流控制器等效电压源的电压值、以及直流潮流控制器对应的两条直流线路电流差值，代入预设的第二端电压计算公式，获得流潮流控制器第二端电压值；其中，所述第二端电压计算公式为：

48、δ(ut1―ut2)iab+ut2(iab+iac)＝0

49、式中，ut2为流潮流控制器第二端电压值，δ(ut1―ut2)为直流潮流控制器等效电压源的电压值，iab为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后第a个换流站与第b个换流站之间的直流电路电流差值，iac为直流潮流控制器在直流潮流控制器目标位置接入后第a个换流站与第c个换流站之间的直流电路电流差值，iab、iac为直流潮流控制器对应的两条直流线路电流差值。

50、由上可见，本发明具有如下有益效果：

51、本发明提供了一种基于换流站的直流线路电流调控方法，获取待调控直流电网的若干直流潮流控制器待配置位置；在每一直流潮流控制器待配置位置上设置直流潮流控制器，获得若干直流潮流控制器配置方案；在每一所述直流潮流控制器配置方案中，根据所述待调控直流电网预设的运行数据，计算过载直流线路对直流潮流控制器等效电压源的电流灵敏度；选取电流灵敏度最大值对应的直流潮流控制器配置方案，确认所述待调控直流电网的直流潮流控制器目标位置，并在直流潮流控制器接入直流潮流控制器目标位置后，计算直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值；基于直流潮流控制器等效电压源的电压值和直流潮流控制器第二端电压值确定目标线间直流潮流控制器。本发明通过将直流潮流控制器设置于待调控直流电网中不同换流站之间的直流线路中，并基于灵敏度确定最佳设置位置，并在确认位置后计算直流潮流控制器的相关参数，从而基于最佳设置位置和相关参数选取线间直流潮流i控制器，实现了基于线间直流潮流控制器进行换流站调控。