VSC-HVDC线路接入点选址及容量优化配置方法
发布时间：2021-04-06 06:49
提出了一种新的交直流混合网络中柔性直流输电系统（VSC-HVDC）线路接入点选择和容量配置方法。在综合考虑多个典型过载工况的基础上,设计了一种综合灵敏度因子,用于评估所有可能的VSC-HVDC线路接入点,从而筛选出合适的接入点构成候选方案集。针对各候选方案在不同工况下分别建立相应的多目标优化模型,该模型以直流注入功率为决策变量,兼顾线路过载指标和容量成本。此外,还定义和引入了相关评估指标以衡量不同候选方案下所得的结果,从而确定了最优方案。通过对新英格兰标准系统进行仿真,仿真结果表明所提方法能够改善电网N-1故障下的过载问题并尽可能降低直流容量成本。
【文章来源】：电力自动化设备. 2020,40(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
VSC-HVDC线路不同接入点下β的计算结果
图2为候选方案在不同工况下的最终评估指标和统一评估指标。通过统一评估指标可以定量评估不同候选方案对所有典型工况的总体效果。候选方案H1—H10在不同工况下的最终评估指标值分别为0.877、1.060、1.106、0.955、1.092、0.828、1.083、1.083、1.083、1.074。由图2可知，S7的过载指标在所有工况中占比最大，即S7的过载情况最为严重；候选方案H6的统一评估指标最小。综上所述，方案H6具有最佳的过载抑制能力，且其容量配置最为合理。由式（20）可知，优化模型目标函数兼顾了过载指标和容量成本。图3为不同工况下10种候选方案与无VSC-HVDC方案的过载指标比较结果。由图可知，9种工况下无VSC-HVDC方案的过载指标始终大于其他方案，意味着电力系统无VSC-HVDC接入时，线路过载最为严重。10种候选方案中，H6基本处于最低点。由于过载指标值越小，方案对过载的缓解能力越强，各候选方案的过载指标数据结果见附录表A1。由表可知，不同工况下H1—H10的过载指标总和分别为1.21、1.473、1.584、1.252、1.531、1.037、1.521、1.521、1.512,H6具有最小的过载指标，则H6具有最佳的过载抑制能力。
由式（20）可知，优化模型目标函数兼顾了过载指标和容量成本。图3为不同工况下10种候选方案与无VSC-HVDC方案的过载指标比较结果。由图可知，9种工况下无VSC-HVDC方案的过载指标始终大于其他方案，意味着电力系统无VSC-HVDC接入时，线路过载最为严重。10种候选方案中，H6基本处于最低点。由于过载指标值越小，方案对过载的缓解能力越强，各候选方案的过载指标数据结果见附录表A1。由表可知，不同工况下H1—H10的过载指标总和分别为1.21、1.473、1.584、1.252、1.531、1.037、1.521、1.521、1.512,H6具有最小的过载指标，则H6具有最佳的过载抑制能力。附录表A2为不同工况下候选方案的最优直流功率注入值和容量配置结果（直流注入功率不计流向），候选方案H1—H10的直流注入功率分别为86、50、50、76、50、86、50、50、50、50 MW。表中，直流功率数值为0表示该方案中的VSC-HVDC线路不具备过载抑制能力。在单一候选方案下，求解各工况的最佳功率注入值，然后取所有工况下的直流功率需求最大值并取整，作为该方案下需要配置的容量。虽然H1与H6的配置容量相等，但在S7下H1的过载指标明显高于H6。其他8种候选方案的配置容量均比H6配置容量小，但过载指标比H6大得多。所以候选方案H6的容量配置最为合理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及过载线路发热严重程度的紧急控制方法研究[J]. 毛思杰,贾燕冰,张琪. 电力系统保护与控制. 2019(16)
[2]异步互联电网柔性直流输电紧急功率支援与动态区域控制偏差协调控制策略[J]. 陈鹏远,黎灿兵,周斌,傅一苇,余锐. 电工技术学报. 2019(14)
[3]含大型光伏电站的动态安全域[J]. 方伟,刘怀东,秦婷,王锦桥,冯志强. 电力自动化设备. 2019(03)
[4]应用于城市电网分区互联的柔性直流容量和选点配置方法[J]. 唐晓骏,韩民晓,谢岩,王璟,霍启迪,田春筝,张鑫,申旭辉. 电网技术. 2019(05)
[5]安全约束最优潮流的实用模型及故障态约束缩减方法[J]. 郭瑞鹏,边麟龙,宋少群,余秀月,汤伟,杨铖. 电力系统自动化. 2018(13)
[6]考虑N-1安全网络约束的输电网结构优化[J]. 张衡,程浩忠,曾平良,张建平,陆建忠. 电力自动化设备. 2018(02)
[7]风电柔性直流并网及调频控制对电力系统功角稳定性的影响[J]. 唐西胜,陆海洋. 中国电机工程学报. 2017(14)
[8]含VSC-HVDC的交直流系统电压稳定分析与控制[J]. 陈厚合,黄亚磊,姜涛,李雪,李国庆. 电网技术. 2017(08)
[9]考虑N-1安全的分布式电源多目标协调优化配置[J]. 刘佳,徐谦,程浩忠,兰洲,马则良,朱忠烈. 电力自动化设备. 2017(07)
[10]基于节点聚类分簇的多馈入直流落点筛选方法[J]. 蔡国伟,史一明,杨德友. 电工技术学报. 2017(09)
本文编号：3120983
【文章来源】：电力自动化设备. 2020,40(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
VSC-HVDC线路不同接入点下β的计算结果
图2为候选方案在不同工况下的最终评估指标和统一评估指标。通过统一评估指标可以定量评估不同候选方案对所有典型工况的总体效果。候选方案H1—H10在不同工况下的最终评估指标值分别为0.877、1.060、1.106、0.955、1.092、0.828、1.083、1.083、1.083、1.074。由图2可知，S7的过载指标在所有工况中占比最大，即S7的过载情况最为严重；候选方案H6的统一评估指标最小。综上所述，方案H6具有最佳的过载抑制能力，且其容量配置最为合理。由式（20）可知，优化模型目标函数兼顾了过载指标和容量成本。图3为不同工况下10种候选方案与无VSC-HVDC方案的过载指标比较结果。由图可知，9种工况下无VSC-HVDC方案的过载指标始终大于其他方案，意味着电力系统无VSC-HVDC接入时，线路过载最为严重。10种候选方案中，H6基本处于最低点。由于过载指标值越小，方案对过载的缓解能力越强，各候选方案的过载指标数据结果见附录表A1。由表可知，不同工况下H1—H10的过载指标总和分别为1.21、1.473、1.584、1.252、1.531、1.037、1.521、1.521、1.512,H6具有最小的过载指标，则H6具有最佳的过载抑制能力。
由式（20）可知，优化模型目标函数兼顾了过载指标和容量成本。图3为不同工况下10种候选方案与无VSC-HVDC方案的过载指标比较结果。由图可知，9种工况下无VSC-HVDC方案的过载指标始终大于其他方案，意味着电力系统无VSC-HVDC接入时，线路过载最为严重。10种候选方案中，H6基本处于最低点。由于过载指标值越小，方案对过载的缓解能力越强，各候选方案的过载指标数据结果见附录表A1。由表可知，不同工况下H1—H10的过载指标总和分别为1.21、1.473、1.584、1.252、1.531、1.037、1.521、1.521、1.512,H6具有最小的过载指标，则H6具有最佳的过载抑制能力。附录表A2为不同工况下候选方案的最优直流功率注入值和容量配置结果（直流注入功率不计流向），候选方案H1—H10的直流注入功率分别为86、50、50、76、50、86、50、50、50、50 MW。表中，直流功率数值为0表示该方案中的VSC-HVDC线路不具备过载抑制能力。在单一候选方案下，求解各工况的最佳功率注入值，然后取所有工况下的直流功率需求最大值并取整，作为该方案下需要配置的容量。虽然H1与H6的配置容量相等，但在S7下H1的过载指标明显高于H6。其他8种候选方案的配置容量均比H6配置容量小，但过载指标比H6大得多。所以候选方案H6的容量配置最为合理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及过载线路发热严重程度的紧急控制方法研究[J]. 毛思杰,贾燕冰,张琪. 电力系统保护与控制. 2019(16)
[2]异步互联电网柔性直流输电紧急功率支援与动态区域控制偏差协调控制策略[J]. 陈鹏远,黎灿兵,周斌,傅一苇,余锐. 电工技术学报. 2019(14)
[3]含大型光伏电站的动态安全域[J]. 方伟,刘怀东,秦婷,王锦桥,冯志强. 电力自动化设备. 2019(03)
[4]应用于城市电网分区互联的柔性直流容量和选点配置方法[J]. 唐晓骏,韩民晓,谢岩,王璟,霍启迪,田春筝,张鑫,申旭辉. 电网技术. 2019(05)
[5]安全约束最优潮流的实用模型及故障态约束缩减方法[J]. 郭瑞鹏,边麟龙,宋少群,余秀月,汤伟,杨铖. 电力系统自动化. 2018(13)
[6]考虑N-1安全网络约束的输电网结构优化[J]. 张衡,程浩忠,曾平良,张建平,陆建忠. 电力自动化设备. 2018(02)
[7]风电柔性直流并网及调频控制对电力系统功角稳定性的影响[J]. 唐西胜,陆海洋. 中国电机工程学报. 2017(14)
[8]含VSC-HVDC的交直流系统电压稳定分析与控制[J]. 陈厚合,黄亚磊,姜涛,李雪,李国庆. 电网技术. 2017(08)
[9]考虑N-1安全的分布式电源多目标协调优化配置[J]. 刘佳,徐谦,程浩忠,兰洲,马则良,朱忠烈. 电力自动化设备. 2017(07)
[10]基于节点聚类分簇的多馈入直流落点筛选方法[J]. 蔡国伟,史一明,杨德友. 电工技术学报. 2017(09)
本文编号：3120983
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