多直流饋入受端電網(wǎng)受電規(guī)模研究

穩(wěn)影解定穩(wěn)影解定響決.134影響直

直流設(shè)備造經(jīng)濟(jì)?

受入因

技術(shù)?直流技術(shù)成熟建設(shè)?走廊、站址資 5I

DCdi

1

Pac1Z1

傳統(tǒng)的短路比：直流的換流母線三相短路容量與Z12

相應(yīng)直流功率的PP

E

/

多饋入短路比：直流換 Z1n..

Z2nI

流母線三相短路容量與相應(yīng)直流的等值直流功率的

Pdn

Z

/ 6jji,jjji,jiPjinnPMIIFiMISCR定義nPdi j1,jMSCR iP定義(我國實(shí)際應(yīng)用最 系 評

nn綜合多饋入短路比iMISCRi直 安 指

MISCRi

Sac規(guī) 穩(wěn) 達(dá)

MIIFjiPdjj1jMISCR

nijZnijZZ電結(jié) Pdi MIIFjij

nnPjPj1,jj8有效750kV750kV66kV溧陽直流功率溧陽直流功率（MWr

S11

S21

S31Vdc

S12

S22

S320129

直流設(shè)備造經(jīng)濟(jì)?技術(shù)?系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定

網(wǎng)架結(jié)配套電建設(shè)?走廊、站址資設(shè) 條

動態(tài)無maxF1(X1，X2，X3)maxF3(X1，X2，X3)s.t.h(X1，X2，X3)g(X1，X2，X3)

目研 shigjlk j k

解決方

采用古典的多目標(biāo)優(yōu)化方法中的約束法，將問題簡化，將三個(gè)目標(biāo)中一個(gè)作為單目標(biāo)優(yōu)化，其余2個(gè)作為約束條件。將直流受電規(guī)模問題分解為最優(yōu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、最優(yōu)直流落點(diǎn)將直流受電規(guī)模問題分解為最優(yōu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、最優(yōu)直流落點(diǎn)和最優(yōu)無功補(bǔ)償三個(gè)目標(biāo)分規(guī)劃的華東電網(wǎng)為算例開展研量共97600MW

葛洲壩~南 龍泉~政 三峽 I 三峽 II 錦屏~蘇 溪洛渡 寧東~紹 錫盟~泰 烏東德~溫 蒙西~常 呼盟~常 規(guī) 錫盟~溧 晉北 規(guī) 甘孜~浙 規(guī)1234原已建m條直流，規(guī)劃新建n-

方

條，每個(gè)直流有ki個(gè)備選

共有P個(gè)直流落點(diǎn)方案

M

2,nP

p,n

MISCRi,min

每個(gè)直流落點(diǎn)方案其安全

, , 穩(wěn)定性都有差異，需要尋找穩(wěn)定性最好的方

實(shí)實(shí)備選落點(diǎn)備選落點(diǎn)備選落點(diǎn)1泰州站泰州站2—3—4—5晉北站站分P 方案方案方案方案方案方案方案方案方案路 （無錫錦屏（無錫導(dǎo)致系統(tǒng)失 分析結(jié)果差異大決定統(tǒng)定的該個(gè)直同決的僅小多入路的大小 系的。多饋短比小對直流不固的僅小多入路大小序 個(gè)中直的互響。直流落點(diǎn)方案評估指

關(guān)鍵：確定每個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系SiSi1

2 3inf

采用相對比較法確定權(quán)重系123

I1I

nn

j

1n )000j1Iinf

(MISCRj,0MISCRijmjm

S(i) bal 流 算開始計(jì)算各方案的IsumIbal計(jì)算各方案的IsumIbal篩除不滿足最小MISCR約束條件的方案計(jì)算多饋入短路比集合形成直流落點(diǎn)方案集提出各直流備選落

規(guī)劃直流規(guī)劃直流規(guī)劃直流

武 龍王 溧 廻峰

備選落點(diǎn)–––標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)陣形成指標(biāo)陣序 基于多饋入標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)陣形成指標(biāo)陣結(jié)果代入多直流落結(jié)果代入多直流落點(diǎn)選擇策略

仿真分析結(jié)果排4方案方案5比較排序，獲取最優(yōu)直流落點(diǎn)方案比較排序，獲取最優(yōu)直流落點(diǎn)方案1 n

Isum,

iMISCRi

nj

沒有考慮直流對系統(tǒng)穩(wěn)定性“貢沒有考慮直流對系統(tǒng)穩(wěn)定性“貢

i1iijj1n兩個(gè)關(guān)鍵問題1、權(quán)重2、如何篩選兩個(gè)關(guān)鍵—直流權(quán)原 權(quán)ZeqijZeqjjZeqijZeqjj

本直流對所有其它流的影

1,i

2,ijZeqijZeqjjZZeqijZeqjjZeqijZeqii1,i

i1j1

i1j1j

兩個(gè)關(guān)鍵—如何篩選直

HlIl| |Zeq| iI, Il：新增直流集三峽回

三峽I回

錦屏

龍泉

蒙西~蒙西

錫盟

寧東

甘孜 錦屏~甘孜~

0

根據(jù)規(guī)劃確定規(guī)劃新建根據(jù)規(guī)劃確定規(guī)劃新建直流備選點(diǎn)，組成P個(gè)直流落計(jì)算各方計(jì)算各方案直流多饋入短路比、相互影響因子、權(quán)重系數(shù)

篩除不滿足最小多路比約束條件的方案

M

2,n 篩選出作為指標(biāo)計(jì)算的直

p,n形成多饋入短路比矩陣M重因子矩陣W，計(jì)算各落點(diǎn)指標(biāo)值并由大到小排序

篩選出排序前k位的直流落點(diǎn)方

潮潮流 是否滿

W

潮流靜態(tài)安全？k=0？

?P1 下一個(gè)方案k=k進(jìn)入候選方案庫I下一個(gè)方案k=k進(jìn)入候選方案庫提出落點(diǎn)方方案仿提出落點(diǎn)方方案仿真計(jì) 權(quán)重系數(shù)ω1方 權(quán)重系數(shù)ω2方 序 仿真分 方案 方案

權(quán)重系數(shù)15155825332438358617218129444 方案排序（方案號

號I排I排序18882255號I排I排序188822553522435361731819444

仿真分析結(jié)果 南,州南,州,平,京,陽,

熟,根據(jù)直流篩選策略，江蘇直流參與權(quán)重計(jì)算，按權(quán)重ω1計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行排序結(jié)果，與仿真分析結(jié)果排序仍有較大差別，而按權(quán)重2計(jì)算1結(jié)其它直流對直流的

n 選擇與研究直流

jHlIl相關(guān)的

|

|

|

liI,j l*CIGREWorkingGroupB4.41．SystemswithmultipleDC電網(wǎng)發(fā)展程度網(wǎng)架優(yōu)化目標(biāo)網(wǎng)架優(yōu)化原則

MISCHVDCin

最佳

網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)SaciPdeqi

Saci

Saci0,Pdeqi

Saci0,Pdeqi節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)直節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)直流相互影Z(ZZ )Z(ZZ節(jié)點(diǎn)MIIF ZZ 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)直流間相互影響和網(wǎng)架強(qiáng)度理論上關(guān)系不確定電網(wǎng)……短路短路電-j(ZZ j(ZZ Z Z ZLLZllZkk2Zlk短路容量和網(wǎng)架強(qiáng)度呈單調(diào)關(guān)系,網(wǎng)架越強(qiáng),短交流系統(tǒng)電壓支撐MISCR ZLLj(ZikZil)(ZjkZjljinjZ (Z )(Z ) 2Z nZPj交流電網(wǎng)電壓支撐能力和網(wǎng)架變換不滿足單調(diào)關(guān)系雙武義換流

溫麗甌浙溫州換流

南寧 —— — —

徐州

標(biāo)紅線路表示，其

鳳城

該區(qū)域內(nèi)所有直流的

MISCR都要下降，即系

廠

揚(yáng)州 上黨丹

陽句容電廠諫壁電廠

武南錫南

反映反映對直流的綜合支撐能短路電流控其它目多目標(biāo)化數(shù)學(xué)化算決策變集的篩避免維數(shù)災(zāi)nmaxf1maxMISCRsn

必須目標(biāo)：借鑒直流落點(diǎn)優(yōu)化 標(biāo)函數(shù)，作為反映對直流支撐Zeqi

Pd

?niiijj

Zeqi

Pdi

j1

力的目標(biāo)可選目標(biāo)1：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方minf2us(kaskbszs

的經(jīng)濟(jì)Nbsccmax

可選目標(biāo)2：衡量網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的完min

k

性和緊密約束條 j

i ,i ,I

k , S

l , UminUUmaxk zminz 多目標(biāo)優(yōu)化的是協(xié)調(diào)各目標(biāo)函數(shù)之間的關(guān)系，找出使各決多目標(biāo)問題的優(yōu)秀算法，具有快速非支配排序、擁擠 kk

Z

k k (ZZ)Z

Z

2Zij

l*

* l

k

Ik I)I)k 支路篩 l

max

(

limZ*

l

k k k

kz

max

Z(

(ZZ

ZiiZjj2Zij

z2))uN

IIk

f1f1 罰值函

f2f2ff

12常熟南3456 |f-f|<or1玉1玉山-車坊-木瀆第1回出23蘇州-石牌-玉山第1回出45斗山-常熟南第1回開6斗山-常熟南第2回開7斗山-常熟南第3回開89…Y

N

Y

1—23—4石牌~蘇州15—612123456架安全穩(wěn)定校核記過發(fā)現(xiàn)“N-安全穩(wěn)定校核記過發(fā)現(xiàn)“N-1”造成失穩(wěn)的線路由網(wǎng)架優(yōu)化方可以兼顧兩個(gè)目考慮決策變量的產(chǎn)生依靠路電沒有利用多直流饋入網(wǎng)的特

線是 生相互影響的要通道復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)基本概主要指節(jié)點(diǎn)度分最短路邊介聚類系

計(jì)算方改進(jìn)Floyd-Warshall法—計(jì)算最短路一種動態(tài)規(guī)劃算法，其思 算法—網(wǎng)絡(luò)算基于社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃

金陵電廠

圖

方法流分方法流模塊度指開始確定研究區(qū)域，根據(jù)直流相互影響因子，給換流站分組衡量確定研究區(qū)域，根據(jù)直流相互影響因子，給換流站分組QQ(ea2計(jì)算所有計(jì)算所有最短路徑 n

計(jì)算分析區(qū)域中所有邊的介數(shù)[2mAvw(cv,i)(cw,i)2mkv(cv,i)2m計(jì)算分析區(qū)域中所有邊的介數(shù) v1 n

計(jì)算所有最短路將介數(shù)最高的邊從網(wǎng)絡(luò)中移除l2m[(Avw計(jì)算所有最短路將介數(shù)最高的邊從網(wǎng)絡(luò)中移除l

(cw,v1 n1n

(

)(cv,cw 2mv1 網(wǎng)

出現(xiàn)新的分區(qū)Y計(jì)算模塊度指標(biāo)計(jì)算模塊度指標(biāo)考慮邊權(quán)重的社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分結(jié)果

N各組逆變站站分到不同分區(qū)Y存在不含逆變 N的分區(qū)Y合合并分 s輸出移除線計(jì)算模塊度指 Q (A 輸出移除線計(jì)算模塊度指 2sv1 結(jié)分區(qū)完成后的網(wǎng)算直流分組1相互影響因子大的直流，分在2為避免分區(qū)后形成孤島每組直流中都有特高壓交流

初始分序直 特高壓交組 政 浙組 蘇 蘇州（1條母線組 常 、泰。組 常熟、溧 蘇州（另1條母線

初始分序直 特高壓交

區(qū)

組 政 浙結(jié)

組 蘇 蘇州（1條母線組 常 、泰

圖

組 常熟、溧 蘇州（另1條母線

調(diào)整分

序直 特高壓交

分組 政 浙

組 蘇 蘇州（1條母線 果常熟、溧陽 蘇州（另1條母線果組

圖

常 、泰

優(yōu)化方案結(jié)果與兼顧短路電流控制的

圖例

金陵電廠

不需要依賴于短路電流控效果來進(jìn)行決策變量集的篩

諫壁電廠句容電廠

常熟二廠

選

常熟南石牌 既可以通過數(shù)學(xué)方法解決，也可以結(jié)合規(guī)劃專業(yè)人員的經(jīng)

圖例

玉 太倉電 蘇驗(yàn)綜

妙西

存在電

系統(tǒng)提供無功存在

動態(tài)無功補(bǔ)償存在飽0-

系統(tǒng)穩(wěn)定不穩(wěn)定情況加1不穩(wěn)定情況加3

系統(tǒng)不穩(wěn)定不穩(wěn)定情況加2不穩(wěn)定情況加4

系統(tǒng)穩(wěn)定不穩(wěn)定情況加180Mvar不穩(wěn)定情況加

系統(tǒng)不穩(wěn)定不穩(wěn)定情況加240Mvar不穩(wěn)定情況加 0

1

1

償?shù)墓?jié)點(diǎn)，通過無功調(diào)節(jié)可保持其電壓恒定，同時(shí)關(guān)注直流換流站交1、指nn

傳統(tǒng)的MISCR的定義 動態(tài)

n

兩個(gè)關(guān)鍵問題兩個(gè)關(guān)鍵問題1、指2、方法（基于仿真，如何縮小選擇范圍nn與主導(dǎo)節(jié)與主導(dǎo)節(jié)點(diǎn)的思想

nnn2,ij

k2、基于仿真，如何縮小選擇范

圖V1形V

V2 B2化V3

演

示V

M2

方

Vy

V法M

不穩(wěn)定情況加012溧陽直流交流電壓溧陽直流交流電壓流

優(yōu)

缺以該評價(jià)方法為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)無功償優(yōu)權(quán)重環(huán)權(quán)重環(huán)12345權(quán)重環(huán)12345安全穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果（“N-1”導(dǎo)致系方案1-方案1-方案1-7方案2-方案2-方案2-8