一种适用于多直流馈入系统的限流措施优化配置方法

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1、第35卷第6期电力自动化设备Ｖｏｌ．35Ｎｏ．6２０15年6月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔJun.２０15一种适用于多直流馈入系统的限流措施优化配置方法杨冬123，周勤勇，刘玉田（1.国网山东省电力公司电力科学研究院，山东济南250002；2.中国电力科学研究院，北京100192；3.山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室，山东济南250061）摘要：多回直流馈入和短路电流超标是我国受端电网面临的2个典型问题。提出一种适用于多直流馈入系统的限流措施优化配置方法。基于多馈入短路比的定

2、义，理论推导限制短路电流措施对多馈入短路比的影响。在此基础上，提出能够反映限制短路电流成本及效果、网络联系紧密程度以及受端系统对多回直流支撑能力的目标函数。采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法，结合支路筛选策略，寻找Parero最优的限流措施配置方案。实际系统仿真验证了所提方法的有效性和快速性。关键词：多直流馈入；短路电流；受端电网；多馈入短路比；优化中图分类号：TM713文献标识码：ADOI：10.16081／j.issn.1006-6047.2015.06.0140引言各直流逆变站间的电气距离，可能使多馈入短路比增大

3、，也可能使其减小，从而影响交流系统对多回直流电网联系日趋紧密及大容量发电机组接入使受的支撑强度。因此，对于多直流馈入电网的短路电流端电网短路电流超标问题日益严重。各种限制短路超标问题，存在既可以将短路电流控制在合理范围电流措施在电网中的应用日趋成熟，因此采用数学内，又能使多馈入短路比保持在较高水平的限流措方法对其进行综合优化具备较好的可实施性。文献施配置方案，需要通过建立多目标优化模型来求取。［1］提出了一种限制短路电流的电网结构优化调整目前针对限制短路电流优化的研究大多根据投资成算法。文献［2鄄5］对故障限流器的安装位置

4、、数量及本进行单目标优化，未见有考虑限流措施对多直流阻抗值进行优化。文献［6］利用线性化技术对开断线馈入系统影响的相关文献。路和安装限流电抗器进行综合优化。文献［7］将限流针对协调解决短路电流超标和多回直流相互影措施配置问题描述成一个混合整数规划问题。文献响问题，本文提出了一种适用于多直流馈入系统的限［8］在考虑潮流约束的情况下，建立了一种限流措施流措施优化配置方法。基于多馈入短路比的定义，理多目标优化模型。文献［9］基于网络分析法建立了限论推导了限制短路电流措施对多馈入短路比的影流方案的综合评价模型。响。在此基础上，提出

5、了能够反映限制短路电流成本多回直流馈入是我国受端电网的另一个重要特及效果、网络联系紧密程度以及受端系统对多回直流征。理论分析和仿真计算发现，多直流馈入受端电支撑能力的目标函数。采用带精英策略的快速非支网面临的最大风险是电压稳定问题［10鄄13］。文献［14］配排序遗传算法（NSGA鄄Ⅱ），结合支路筛选策略，寻提出了交直流系统网架结构评价的3种指标，采用找Parero最优的限流措施配置方案。多馈入短路比作为电压强度指标，用于评估受端系统对多回直流的电压支撑能力。文献［15］指出短路1多馈入短路比分析电流控制方案与多直流馈入电

6、网电压稳定性之间具1.1多馈入短路比定义有较强相关性。文献［16］提出了一种基于故障限流考虑交流系统短路容量、多回直流输电容量以及器的电网动态分区技术，在故障情况下利用故障限各直流逆变站间的电气耦合关系，国际大电网会议流器将电网自动分裂，从而有效提升多直流馈入电组织（CIGRE）提出了多馈入短路比的定义［17］：网的稳定水平。限制短路电流会改变受端电网的拓扑结构，一δMISCRi=Saci=Saci=nPdeqi方面降低了直流换流母线短路容量，另一方面改变了Pdi+鄱δMIIFjiPdjj＝1，j≠i收稿日期：2014-

7、08-27；修回日期：2015-05-25Saci（1）n基金项目：国家电网公司大电网规划与运行控制技术深化研究重Pdi+鄱ΔUjPdj大专项（SGCC-MPLG020-2012）j＝1，j≠iΔUiProjectsupportedbyStateGridCorporationofChina，Major其中，δMISCRi为第i回直流的多馈入短路比；Saci为第iProjectsonPlanningandOperationControlofLargeScaleGrid（SGCC鄄MPLG020鄄2012）回直流的换流母线短

8、路容量；Pdeqi为考虑其他直流影电力自动化设备第35卷响的等值直流功率；n为直流回数；Pdi、Pdj分别为第追加法和式（7）可以得到新的多馈入短路比如式（８）i、j回直流的额定功率；δMIIFji为多馈入相互影响因所示。子，它的定义为当在第i回直流的换流母线上施加１１δ′MISCRi=n＝n（8）微