本发明专利技术提供一种抑制交流联络线随机功率波动的方法，通过建立直流调制控制器改变直流线路功率以转移交流联络线上的随机功率波动，包括：步骤S1，根据设定的转移比r确定所述直流功率调制控制器的设计目标；所述转移比r为按照需要预先设定的直流联络线分担交流联络线上的随机功率波动的比例，其中σ()为信号的标准差函数；σ(PT)为交流联络线功率PT的标准差；σ(PDC)为直流线路功率PDC的标准差；步骤S2，所述直流功率调制控制器包括测量环节、隔直环节和增益环节，调制信号为交流联络线的功率PT，根据测量环节和隔直环节时间常数Tmes和τw以及增益环节的控制增益KDC和调制信号PT确定所述直流功率调制控制器的模型。该方法对保障特高压同步电网的安全稳定运行具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电ヵ系统领域，具体涉及ー种抑制交流联络线随机功率波动的方法。
技术介绍
2009年I月，长治-南阳-荆门特高压交流试验示范工程正式投运，该线路连接华北、华中两大区域电网，形成了我国最大的交流同步电网。2011年12月，特高压交流试验示范工程扩建工程投运，实现了一回特高压交流线路输送容量500万千瓦的目标。特高压电网建设初期，网架结构薄弱，华北电网与华中电网仅通过特高压联络线互联，由于网间功率交换以及系统负荷变化幅度较大，正常运行时特高压联络线上存在一定幅值的随机功率波动。一般情况下，联络线功率波动幅值在300MW以内，在不利条件下功率波动会更大。较大的功率波动不仅可能破坏电网的静态稳定性，其引起的两端电压波动·还会造成系统调压困难，直接威胁特高压电网和设备的安全运行。因此，减小和抑制特高压联络线上的随机功率波动是当前调度运行亟待解决的重要问题，对保障华北-华中同步电网的安全稳定运行具有重要意义。目前自动发电控制(Automatic Generation Control, AGC)是实际电カ系统中交流联络线功率控制的常用手段。有文献结合特高压交流试验示范工程提出了特高压互联电网联络线功率控制策略，并在给出了相应的评价指标。有文献为华中电网提出了ー种网省协调的AGC控制策略，也有文献对华北电网的AGC控制策略进行了改进，其目的都是控制特高压联络线功率波动。通过改进AGC的控制策略可在一定程度上减小了联络线的功率波动，然而AGC的控制效果不仅受频率偏差系数的影响，还依赖于调频机组的数量及启停时间、爬坡速率、旋转备用容量等性能，为了获得更好的功率波动抑制效果，需投入较多的高性能AGC机组，这必然影响运行的经济性。针对抑制交流联络线随机功率波动的现有技术的不足，本专利技术通过直流功率调制快速吸收或补偿其所连交流系统的过剩或缺额功率，从而抑制交流联络线上的随机功率波动，与AGC相比具有响应速度快、调节幅度大的特点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供ー种抑制交流联络线随机功率波动的方法，有利于提高系统的静态稳定性、无功电压调节能力和线路输送能力，对保障特高压同步电网的安全稳定运行具有重要意义。本专利技术提供ー种抑制交流联络线随机功率波动的方法，通过建立直流调制控制器改变直流线路功率以转移交流联络线上的随机功率波动，所述方法包括步骤SI，根据设定的转移比r确定所述直流功率调制控制器的设计目标；所述转移比r为按照需要预先设定的直流联络线分担交流联络线上的随机功率波动的比例，r,び(/%.)r =uc^、 び(ハ.)+￠7(/,)(,)其中O ()为信号的标准差函数；O (Pt)为交流联络线功率Pt的标准差；O (Pdc)为直流线路功率PD。的标准差； 步骤S2，所述直流功率调制控制器包括測量环节、隔直环节和増益环节，调制信号为交流联络线的功率Pt，根据测量环节和隔直环节时间常数！和T w以及增益环节的控制増益Kd。和调制信号Pt确定所述直流功率调制控制器的模型。本专利技术提供的第一种优选实施例中所述步骤SI中，根据设定的转移比r确定交流控制器的设计目标为·min^ H (I -り び(尸/X-)—厂 び(尸/ ) I其中，Kd。为所述直流控制器的増益，J为控制器性能指标，信号的标准差函数O ()为_ 5] CT(X) = ￡ 2dlx(t)为测量信号；T为仿真时间；U (X)为信号X的均值函数/^) =AW"。本专利技术提供的第二种优选实施例中所述步骤S2中，所述测量环节的传递函数戶万ヰf目白勺余ま,ィ氏ィ言^■巾 チ1^流白勺，所述增益环节的控制增益kd。为所述步骤Si中确定的所述直流控制器的増益kdc。本专利技术提供的第三种优选实施例中所述方法还包括步骤S3，采用改进的粒子群算法来优化直流控制器參数。本专利技术提供的第四种优选实施例中所述步骤S3中采用改进的例子算法来优化直流控制器的參数的方法为每个粒子通过跟踪粒子和种群目前捜索到的最优解来更新自己的速度和位置，粒子的位置參数为控制器増益KD。，粒子的适应度值为控制器性能指标J ；每次迭代中，每个粒子通过跟踪4个极值来更新自己，所述4个极值包括粒子i目前捜索到的最好位置PBesti= (PBil，PBi2…，PBiD)和最劣位置Ptosti= (PWil，PWi2，"％PWiD);整个种群目前搜索到的最好位置GBest = (GB1, Gb2, ...，Gbd)和最劣位置Gfforst = (Gwi，Gff2, ...，Gj，计算粒子的速度和位置收敛的条件为迭代达到给定最大歩数或扰动次数达到给定值；第k+1次迭代中第i个粒子第d维的速度心I和位置〃:的更新方程为 V)d ) =+Cl rI (尸-!4d)、+ C2.r2 ( ゴ-WL)) + C3 .r3 CA'rA'(ゆ"^Wd ) ^+1) = _，Vi5+1) >Vrfmax Vfd+l) = 皿，Vid+l} < ~Vdma,4+1)=必)+も_' も} = uJmax > Ud >Udman Uid+l) = Udmin， 11 d <Udmin其中，ri、r2、r3和r4为区间的随机数；Udmin和Udmax为粒子第d维的位置下限值和上限值；vdmax为粒子第d维的最大速度限值，取为搜索空间(Udmax-Udmin)的50%;C1、C2、C3和C4为加速因子；CO为惯性权重因子。本专利技术提供的第五种优选实施例中所述步骤S3中引入变异操作和扰动操作减少粒子群陷入局部极值的可能性，采用动态改变惯性权重的策略加强搜索方向的精确度得到的启发性。目前自动发电控制是实际电カ系统中抑制交流联络线随机功率波动的常用手段，·但AGC的控制效果不仅受频率偏差系数的影响，还依赖于调频机组的数量及启停时间、爬坡速率、旋转备用容量等性能，为了获得更好的功率波动抑制效果，需投入较多的高性能AGC机组，这必然影响运行的经济性。本专利技术利用了高压直流输电系统响应速度快、调节幅度大的特点，通过直流功率调制可有效抑制交流联络线上的随机功率波动。本专利技术可根据事先给定的转移比，完全或部分地将交流联络线上的随机功率波动转移到直流线路上，有利于提高交流系统的静态稳定性、无功电压调节能力和线路输送能力，对保障特高压同步电网的安全稳定运行具有重要意义。附图说明图I是三区域互联系统模型图；图2是本专利技术提供的ー种抑制交流联络线随机功率波动的方法流程图；图3是本专利技术提供的ー种直流功率调制模型结构图；图4是本专利技术提供的实施例一中特高压联络线随机功率波动的仿真曲线；图5是本专利技术提供的实施例一中不同的増益Kd。对应的特高压联络线功率波动幅值；图6是本专利技术提供的实施例一中不同的増益Kd。对应的直流功率波动幅值；图7是本专利技术提供的实施例一中不同的増益Kd。对应的系统频率波动幅值；图8是本专利技术提供的控制器參数优化流程图；图9是本专利技术提供的实施例一中转移比为50%时的功率波动幅值对比。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进ー步的详细说明。本专利技术提出了ー种抑制交流联络线功率波动的方法，如图I所示为三区域互联系统模型图，三区域分别为系统A、系统B和系统C，系统A与系统B通过弱交流联络线互联，系统A与系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑制交流联络线随机功率波动的方法，其特征在于，所述方法通过建立直流调制控制器改变直流线路功率以转移交流联络线上的随机功率波动，所述方法包括：步骤S1，根据设定的转移比r确定所述直流功率调制控制器的设计目标；所述转移比r为按照需要预先设定的直流联络线分担交流联络线上的随机功率波动的比例，r=σ(PDC)σ(PT)+σ(PDC)其中σ()为信号的标准差函数；σ(PT)为交流联络线功率PT的标准差；σ(PDC)为直流线路功率PDC的标准差；步骤S2，所述直流功率调制控制器包括测量环节、隔直环节和增益环节，调制信号为交流联络线的功率PT，根据测量环节和隔直环节时间常数Tmes和τw以及增益环节的控制增益KDC和调制信号PT确定所述直流功率调制控制器的模型。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何剑，孙华东，郭剑波，卜广全，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。