风电安全域处理方法和系统、电子设备及可读存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116031881A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202111257140.3G06F30/20(2020.01)(22)申请日2021.10.27G06Q50/06(2012.01)G06F111/06(2020.01)(71)申请人国网上海市电力公司地址200122上海市浦东新区源深路1122号申请人清华大学(72)发明人柴炜马千里魏韡梅生伟(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师蒋娟(51)Int.Cl.H02J3/06(2006.01)H02J3/36(2006.01)H02J3/46(2006.01)G06F17/11(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图3页(54)发明名称风电安全域处理方法和系统、电子设备及可读存储介质(57)摘要本发明提供一种风电安全域处理方法和系统、电子设备及可读存储介质，其中方法包括：获取电网网络参数，高压直流输电参数和换流站参数，基于所述电网网络参数，高压直流输电参数和换流站参数形成交直流混联电力模型；基于所述交直流混联电力模型，生成帕累托前沿对应相应的搜索方向的风电安全域边界；利用改进ε‑约束法对所述风电安全域边界进行优化，得到目标风电安全域；其中，所述改进ε‑约束法是基于相邻ε值的目标函数差值大于给定阈值时，在目标函数区间内插值，并构建新的单目标优化问题。本发明通过整合各风电安全域边界，构建并可视化交直流混联系统风电安全域，为交直流混联系统的运行和规划提供有益的参考。CN116031881ACN116031881A权利要求书1/4页1.一种风电安全域处理方法，其特征在于，包括：获取电网网络参数，高压直流输电参数和换流站参数，基于所述电网网络参数，高压直流输电参数和换流站参数形成交直流混联电力模型；基于所述交直流混联电力模型，生成帕累托前沿对应相应的搜索方向的风电安全域边界；利用改进ε‑约束法对所述风电安全域边界进行优化，得到目标风电安全域；其中，所述改进ε‑约束法是基于相邻ε值的目标函数差值大于给定阈值时，在目标函数区间内插值，并构建新的单目标优化问题。2.根据权利要求1所述的风电安全域处理方法，其特征在于，所述交直流混联电力模型包括以交流电网功率平衡方程为约束条件，所述交流电网功率平衡方程为：其中：定义交流电网由一个拓扑图表示表示节点集合，i＝1,2…,n为电网全部交流母线节点；ε表示输电线路集合，采用节点对(i,j)∈ε表示输电线路，注意(i,j)和(j,i)表示同一条输电线路；PG,i和QG,i分别为节点i上发电机输出的有功和无功功率；PL,i和QL,i分别为节点i的负荷有功和无功功率；Pd,i和Qd,i分别为节点i的HVDC线路注入的有功功率和无功功率；Ui为节点i的复电压；ei和fi分别为Ui的实部和虚部，满足Ui＝ei+jfi；Gij和Bij分别为交流电网导纳阵的实部和虚部。3.根据权利要求2所述的风电安全域处理方法，其特征在于，所述交直流混联电力模型包括以HVDC线路功率方程为约束条件，所述HVDC线路的功率方程为：其中：Idi为HVDC线路的电流；Pd1,i和Pd2,i分别为HVDC线路两端的有功功率；Ri为HVDC线路的等效电阻；Vd1,i和Vd2,i分别为HVDC线路两端的电压。4.根据权利要求3所述的风电安全域处理方法，其特征在于，所述交直流混联电力模型包括以换流站方程为约束条件，所述换流站方程为：2CN116031881A权利要求书2/4页其中：Vd,i为换流站直流侧电压平均值；Vd0,i为触发角为0时直流侧电压平均值；θd,i为换流站的控制角，对于整流器而言是触发滞后角，对于逆变器而言是熄弧超前角；Id,i为换流站输出平均直流电流；kT,i为换流器前接入的变压器变比；Rγ,i和Xc,i为换相等值电阻，且Rγ,i＝3/πXc,i；η为基波分量常数，近似取为0.995；Sd,i、Pd,i和Qd,i分别为换流站交流侧的视在功率、有功功率和无功功率；为全部换流站集合。5.根据权利要求4所述的风电安全域处理方法，其特征在于，所述交直流混联电力模型包括以换流站控制方程为约束条件，所述换流站控制方程为：定电流控制：Id＝Ids定电压控制：Vd＝Vds定功率控制：VdId＝Pds定控制角控制：cosθd＝cosθds定变比控制：kT＝kTs其中：Ids、Vds、Pds、θds和kTs分别为设定的换流站直流平均电流、直流平均电压、直流输送功率、换流站控制角和变压器变比。6.根据权利要求5所述的风电安全域处理方法，其特征在于，所述交直流混联电力模型包括以电网安全约束方程为约束条件，所述电网安全约束方程为：‑Sij,max≤|Sij|≤Sij,max(i,j)