【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柔性直流输电，主要涉及了一种基于mogwo的换流器主动支撑型潮流优化控制方法。
技术介绍
1、海上风力发电作为主流可再生能源技术之一，在欧洲、北美和亚洲的许多国家都在快速发展。有两种可行的技术可以将海上风电场集成到现有的交流系统中，即高压交流电网和基于电压源变换器的高压直流(vsc-hvdc)电网。然而，有功和无功功率的独立控制、海底连接以及潮流重定向能力的优势使hvdc电网，即多端hvdc(mtdc)系统，成为集成海上风电场的首选解决方案。
2、根据当前研究成果，为了实现直流潮流控制，必须引入基于电力电子设备的直流潮流控制器，以增加控制的自由度。目前，直流潮流控制的关注点主要集中在改进直流潮流控制器的拓扑结构上。然而，直流潮流控制器的高投资和运营成本仍然是限制直流系统控制领域发展的主要技术挑战之一。因此，如果我们能够从直流电网系统级控制的角度出发，来提高直流潮流控制的自由度，将显著降低投资成本和运营损失，从而带来巨大的经济效益。这种系统级的改进将成为未来直流系统运行控制领域的重要研究方向，有望解决目前面临的技术挑战，推动直流电力系统的更加高效和可持续的发展。
技术实现思路
1、本专利技术正是针对现有技术中的风电场发生严重故障导致直流线路潮流越限问题，提供一种基于mogwo的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，首先确定风电场预想故障类别，并根据不同的故障类别设置换流站相应的参考功率变化量；再建立灵敏度矩阵、设立优化目标、建立mogwo算法模型，最后利用建立的
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种基于mogwo的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，包括如下步骤：
3、s1：确定风电场预想故障类别，并根据不同的故障类别设置换流站相应的参考功率变化量；所述故障类别包括可再生能源引起的大幅功率波动故障、恒有功功率控制的换流站故障、处于下垂控制换流站故障中断和直流系统断线故障；
4、s2：建立灵敏度矩阵，所述灵敏度矩阵s表示为：
5、s＝δpl/pl_rated
6、
7、其中，pl_rated为直流线路额定功率矩阵；δpl为线路潮流变换量，yl为节点导纳矩阵；v为直流节点电压；δv为直流节点电压变化向量；ln为离点矩阵；a为关联矩阵；
8、s3：设立优化目标，所述优化目标为事故后直流线路潮流分数、直流电压总体偏差与常规机组发电成本最小；
9、s4：建立mogwo算法模型，根据约束条件边界确定初始搜索阶段搜索区域大小；随机生成一群灰狼个体，每个个体代表一个潜在系统优化参数，同时确定每个个体的适应度值，设置算法的参数，最大迭代次数、群体大小，进行迭代，直至满足终止条件；
10、s5：利用步骤s4建立的模型对海上风电场不同类型故障下系统参数进行调整，以达到最优优化目标。
11、作为本专利技术的一种改进，所述可再生能源引起的大幅功率波动，设置参考功率波动量δpdc,i*为突发事件前后换流器参考有功功率的变化量；
12、所述恒有功功率控制的换流站故障，设置参考功率波动量δpdc,i*为突发事件前后换流器参考有功功率的变化量；
13、所述处于下垂控制换流站故障中断，将有故障的下垂控制换流器转化为有功功率控制的转换器，将其下垂控制控制系数设为0并设置参考功率波动量δpdc,i*的值为为原参考功率值的负数；
14、所述直流系统断线故障，在直流系统中断线的两端加装两个虚拟直流电源，虚拟直流电源的值由断线前的该线路功率决定。
15、作为本专利技术的另一种改进，所述步骤s2中的直流节点电压变化向量δv具体为：
16、
17、其中，j为雅可比矩阵；r为是换流站在下垂系数矩阵；与δv*分别为换流站参考功率与参考电压改变量。
18、作为本专利技术的又一种改进，所述步骤s3的优化目标为：
19、
20、其中，g1是为交直流连接点约束方程组；g2表示恒有功功率控制的直流节点方程组以及与交流系统无关的直流节点方程组；g3为与直流系统节点无关的交流节点方程；h为不等式约束，包含交流系统限制、换流器运行限制、直流电压限制和直流线路容量限制；θs和vs分别表示交流节点相位和电压幅值的列向量；vdc为直流节点电压；ps(vdc)为直流潮流方程；ps(θs,vs)为交流潮流方程；fpl、fv和fcost分别代表事故后直流线路潮流分数、直流电压总体偏差、与常规机组发电成本优化目标。
21、作为本专利技术的又一种改进，所述直流线路潮流分数fpl具体为：
22、
23、其中，n为直流线路总量；pl,i为突发状况后第i条直流线路实际有功潮流；pl_rated,i为第i条直流线路的额定功率。
24、作为本专利技术的又一种改进，所述步骤s4的迭代中，在每一代中执行以下步骤：
25、通过非支配排序从当前种群中选择一个领袖灰狼，根据领袖灰狼的位置和目标函数值，更新每个跟随者灰狼的位置，具体为：
26、
27、其中，是灰狼i的新位置，是当前位置，r是一个随机系数，d是跟随者灰狼根据领袖灰狼位置的调整向量；
28、根据灰狼之间的距离和适应度值，进行协作和竞争，更新种群中的解；采用非支配排序和拥挤度距离技术选择和维护一组非支配解；
29、检查是否满足终止条件，返回非支配解集，基于topsis法，选择最佳折中解并设置为突发事件后换流站参数。
30、作为本专利技术的又一种改进，所述步骤s5中的参数设置具体为：根据计算所得线路潮流，若潮流越限，则首先计算潮流越限线路相关换流站参考电压改变量以控制越限潮流，然后利用所建立的mogwo模型对其余换流站参数寻优；否则利用所建立的mogwo模型对所有处于自适应下垂控制的换流站被控参数寻优。
31、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术提出换流器主动支撑的柔性直流系统线路潮流控制方法，基于直流电网的系统级控制，利用自适应电压下垂控制来提供额外的自由度并用于直流潮流控制，大大减少了潮流控制的投入成本和运行损耗；本专利技术建立一种基于多目标最优潮流的直流潮流控制方法，针对柔性直流系统可能出现的多种类型故障，通过最优潮流配置自适应下垂控制下柔性直流系统vsc换流器运行参数，消除故障后交直流混合系统的运行点越限的问题。
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1.一种基于MOGWO的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于,包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于MOGWO的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述可再生能源引起的大幅功率波动，设置参考功率波动量ΔPdc,i*为突发事件前后换流器参考有功功率的变化量；
3.如权利要求2所述的一种基于MOGWO的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述步骤S2中的直流节点电压变化向量ΔV具体为：
4.如权利要求3所述的一种基于MOGWO的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述步骤S3的优化目标为：
5.如权利要求4所述的一种基于MOGWO的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述直流线路潮流分数fpl具体为：
6.如权利要求1所述的一种基于MOGWO的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述步骤S4的迭代中，在每一代中执行以下步骤：
7.如权利要求5或6所述的一种基于MOGWO的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述步骤S5中的参数设置具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于mogwo的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于,包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于mogwo的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述可再生能源引起的大幅功率波动，设置参考功率波动量δpdc,i*为突发事件前后换流器参考有功功率的变化量；
3.如权利要求2所述的一种基于mogwo的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述步骤s2中的直流节点电压变化向量δv具体为：
4.如权利要求3所述的一种基于mogwo的换流器主动支撑型潮流优化控制方法，其特征在于：所述步骤s3的优化目标为：
5.如权利要求4所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张远实，钱文妍，胡秦然，章飞，李扬，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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