确定直流电网潮流控制器安装位置的方法及系统

申请号 CN201410838115.8 申请日 2014-12-29 公开(公告)号 CN104485657A 公开(公告)日 2015-04-01
申请人 国家电网公司; 国网浙江省电力公司电力科学研究院; 发明人 裘鹏; 陈新琪; 顾益磊; 华文; 许烽; 池伟; 黄晓明; 张雪松; 楼柏良; 翁华; 王官宏;
摘要 本 发明 公开了一种确定直流 电网 潮流 控制器 安装 位置 的方法,获取直流网络内注入 电流 和线路电流之间的关联矩阵及直流电网的导纳矩阵;根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流 电压 之间的计算关系式;根据所述计算关系式获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流 波动 率向量;根据所述获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量,通过预定公式计算得到判断向量;选取所述判断向量内元素数值从大到小的前预定个数的元素,所述前预定个数的元素所对应的各个线路为潮流控制器的安装位置;该方法能够确定直流电网潮流控制器安装位置。
权利要求

1.一种确定直流电网潮流控制器安装位置的方法,其特征在于,包括:
获取直流网络内注入电流和线路电流之间的关联矩阵及直流电网的导纳矩阵;
根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式;
根据所述计算关系式获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量;
根据所述获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量,通过预定公式计算得到判断向量;
选取所述判断向量内元素数值从大到小的前预定个数的元素,所述前预定个数的元素所对应的各个线路为潮流控制器的安装位置。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预定个数的确定方法包括:
确定直流电网内直流输电线路的条数及直流母线的条数;
将所述直流输电线路的条数减去直流母线的条数,并将相减结果加1得到的值作为预定个数。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式包括:
T
根据所述关联矩阵及导纳矩阵,计算得到导纳关联矩阵为Yn=AYA ,其中,Yn为导纳关T
联矩阵,A为关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵的转置矩阵;
根据所述关联矩阵、导纳矩阵及导纳关联矩阵,计算得到电流关联矩阵为及电压关联矩阵为 其中,MI为电流关联矩阵,MU为
T
电压关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵,A为关联矩阵的转置矩阵, 为导纳关联矩阵的逆矩阵;
根据所述电流关联矩阵及电压关联矩阵,计算得到所述计算关系式为Ib=MII+MUUp,其中,Ib为线路电流向量,I为注入电流向量,Up为潮流控制器直流电压向量,MI为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取线路相对限流裕度向量包括:
确定线路中电流限制值的最小值Ibmin及电流限制值的最大值Ibmax;
根据所述最小值Ibmin及最大值Ibmax及每条线路的电流限制值Ibli,利用公式得到每条线路的相对限流裕度ηli;
根据每条线路的相对限流裕度ηli可以得到线路相对限流裕度向量ηl。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取线路综合电流波动率向量包括:
确定与机和无源负荷相连的换流站所对应的注入电流向量I中的元素,并获取电流关联矩阵中与所述元素相关联的列向量;
将每个元素相关联的列向量中的每个元素都取绝对值并将各个绝对值相加,得到综合电流波动向量;
确定综合电流波动向量中元素的最小值Ivmin及元素的最大值Ivmax;
根据所述最小值Ivmin及最大值Ivmax及综合电流波动向量中每个元素的值,利用公式得到每个元素所对应的线路的综合电流波动率ηvi;
根据每个元素所对应的线路的综合电流波动率ηvi可以得到线路综合电流波动率向量ηv。
6.如权利要求1、4或5所述的方法,其特征在于,所述通过预定公式计算得到判断向量包括:
根据所述线路相对限流裕度向量ηl及线路综合电流波动率向量ηv,根据公式ηz=λlηl+λvηv得到获得优控向量,其中,λl和λv是两个常数,满足λl+λv=1,其中,ηv为线路综合电流波动率向量,ηl为线路相对限流裕度向量,ηz为优控向量;
将电压关联矩阵MU内所有元素取绝对值,得到绝对值矩阵|MU|;
根据预定公式Md=ηzT|MU|计算得到判断向量,其中,Md为判断向量,|MU|为绝对值矩阵,ηzT为优控向量的转置向量。
7.一种确定直流电网潮流控制器安装位置的系统,其特征在于,包括:
获取模,用于获取直流网络内注入电流和线路电流之间的关联矩阵及直流电网的导纳矩阵;
第一计算模块,用于根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式;
第二计算模块,用于根据所述计算关系式获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量;
第三计算模块,用于根据所述获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量,通过预定公式计算得到判断向量;
选取模块,用于选取所述判断向量内元素数值从大到小的前预定个数的元素,所述前预定个数的元素所对应的各个线路为潮流控制器的安装位置。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述第一计算模块包括:
导纳关联矩阵单元,用于根据所述关联矩阵及导纳矩阵,计算得到导纳关联矩阵为Yn=AYAT,其中,Yn为导纳关联矩阵,A为关联矩阵,Y为导纳矩阵,AT为关联矩阵的转置矩阵;
电流、电压关联矩阵单元,用于根据所述关联矩阵、导纳矩阵及导纳关联矩阵,计算得到电流关联矩阵为 及电压关联矩阵为 其中,MI为电
T
流关联矩阵,MU为电压关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵,A 为关联矩阵的转置矩阵,为导纳关联矩阵的逆矩阵;
计算关系式单元,用于根据所述电流关联矩阵及电压关联矩阵,计算得到所述计算关系式为Ib=MII+MUUp,其中,Ib为线路电流向量,I为注入电流向量,Up为潮流控制器直流电压向量,MI为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵。
9.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述第二计算模块包括:
线路相对限流裕度单元,用于获取线路相对限流裕度向量;
线路综合电流波动率单元,用于获取线路综合电流波动率向量。
10.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述第三计算模块包括:
优控向量单元,用于根据所述线路相对限流裕度向量ηl及线路综合电流波动率向量ηv,根据公式ηz=λlηl+λvηv得到获得优控向量,其中,λl和λv是两个常数,满足λl+λv=1,其中,ηv为线路综合电流波动率向量,ηl为线路相对限流裕度向量,ηz为优控向量;
绝对值矩阵单元,用于将电压关联矩阵MU内所有元素取绝对值,得到绝对值矩阵|MU|;
T
判断向量单元,用于根据预定公式Md=ηz|MU|计算得到判断向量,其中,Md为判断向T
量,|MU|为绝对值矩阵,ηz为优控向量的转置向量。

说明书全文

确定直流电网潮流控制器安装位置的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电电子技术领域,特别是涉及一种确定直流电网潮流控制器安装位置的方法及系统。

背景技术

[0002] 随着传统能源短缺和环境恶化等问题的不断加剧,绿色可再生能源等清洁能源的开发和利用已迫在眉睫。近年来,能、太阳能等技术得到了快速发展,但由于这些清洁能源具有间歇性、随机性等特点,使得接纳超大规模可再生能源的传统技术受到越来越多的限制。而直流电网可以有效解决这一问题。
[0003] 环网式结构的直流电网相比于其他结构具有更好的灵活性和冗余度。但是,其直流网络内部分线路上的潮流存在不能够被有效控制的问题,即潮流控制自由度不够。一个合适的直流电网应该具有足够的灵活性来满足各种工况下潮流控制的要求。在一些工况下,部分线路极可能因得不到有效控制而出现过电流运行的情况,严重影响系统的安全运行和输电效率。因此,需要引入额外的直流潮流控制器,通过增加控制自由度来实现对直流电网内每条线路潮流的有效控制。但是,直流电网潮流控制器的安装位置如何确定等问题还没有相关的解决方法。
[0004] 因此,如何确定直流电网潮流控制器安装位置,是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种确定直流电网潮流控制器安装位置的方法,该方法能够同时兼顾线路电流限制、波动率和潮流控制器控制效率三方面因素来确定直流电网潮流控制器安装位置,达到有效控制线路潮流的目的。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供一种确定直流电网潮流控制器安装位置的方法包括:
[0007] 获取直流网络内注入电流和线路电流之间的关联矩阵及直流电网的导纳矩阵;
[0008] 根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式;
[0009] 根据所述计算关系式获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量;
[0010] 根据所述获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量,通过预定公式计算得到判断向量;
[0011] 选取所述判断向量内元素数值从大到小的前预定个数的元素,所述前预定个数的元素所对应的各个线路为潮流控制器的安装位置。
[0012] 其中,所述预定个数的确定方法包括:
[0013] 确定直流电网内直流输电线路的条数及直流母线的条数;
[0014] 将所述直流输电线路的条数减去直流母线的条数,并将相减结果加1得到的值作为预定个数。
[0015] 其中,所述根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式包括:
[0016] 根据所述关联矩阵及导纳矩阵,计算得到导纳关联矩阵为Yn=AYAT,其中,Yn为导T纳关联矩阵,A为关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵的转置矩阵;
[0017] 根据所述关联矩阵、导纳矩阵及导纳关联矩阵,计算得到电流关联矩阵为及电压关联矩阵为 其中,MI为电流关联矩阵,MU为T
电压关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵,A为关联矩阵的转置矩阵, 为导纳关联矩阵的逆矩阵;
[0018] 根据所述电流关联矩阵及电压关联矩阵,计算得到所述计算关系式为Ib=MII+MUUp,其中,Ib为线路电流向量,I为注入电流向量,Up为潮流控制器直流电压向量,MI为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵。
[0019] 其中,所述获取线路相对限流裕度向量包括:
[0020] 确定线路中电流限制值的最小值Ibmin及电流限制值的最大值Ibmax;
[0021] 根据所述最小值Ibmin及最大值Ibmax及每条线路的电流限制值Ibli,利用公式得到每条线路的相对限流裕度ηli;
[0022] 根据每条线路的相对限流裕度ηli可以得到线路相对限流裕度向量ηl。
[0023] 其中,所述获取线路综合电流波动率向量包括:
[0024] 确定与风机和无源负荷相连的换流站所对应的注入电流向量I中的元素,并获取电流关联矩阵中与所述元素相关联的列向量;
[0025] 将每个元素相关联的列向量中的每个元素都取绝对值并将各个绝对值相加,得到综合电流波动向量;
[0026] 确定综合电流波动向量中元素的最小值Ivmin及元素的最大值Ivmax;
[0027] 根据所述最小值Ivmin及最大值Ivmax及综合电流波动向量中每个元素的值,利用公式 得到每个元素所对应的线路的综合电流波动率ηvi;
[0028] 根据每个元素所对应的线路的综合电流波动率ηvi可以得到线路综合电流波动率向量ηv。
[0029] 其中,所述通过预定公式计算得到判断向量包括:
[0030] 根据所述线路相对限流裕度向量ηl及线路综合电流波动率向量ηv,根据公式ηz=λlηl+λvηv得到获得优控向量,其中,λl和λv是两个常数,满足λl+λv=1,其中,ηv为线路综合电流波动率向量,ηl为线路相对限流裕度向量,ηz为优控向量;
[0031] 将电压关联矩阵MU内所有元素取绝对值,得到绝对值矩阵|MU|;
[0032] 根据预定公式Md=ηzT|MU|计算得到判断向量,其中,Md为判断向量,|MU|为绝对T值矩阵,ηz为优控向量的转置向量。
[0033] 本发明提供一种确定直流电网潮流控制器安装位置的系统包括:
[0034] 获取模,用于获取直流网络内注入电流和线路电流之间的关联矩阵及直流电网的导纳矩阵;
[0035] 第一计算模块,用于根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式;
[0036] 第二计算模块,用于根据所述计算关系式获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量;
[0037] 第三计算模块,用于根据所述获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量,通过预定公式计算得到判断向量;
[0038] 选取模块,用于选取所述判断向量内元素数值从大到小的前预定个数的元素,所述前预定个数的元素所对应的各个线路为潮流控制器的安装位置。
[0039] 其中,所述第一计算模块包括:
[0040] 导纳关联矩阵单元,用于根据所述关联矩阵及导纳矩阵,计算得到导纳关联矩阵T T为Yn=AYA ,其中,Yn为导纳关联矩阵,A为关联矩阵,Y为导纳矩阵,A 为关联矩阵的转置矩阵;
[0041] 电流、电压关联矩阵单元,用于根据所述关联矩阵、导纳矩阵及导纳关联矩阵,计算得到电流关联矩阵为 及电压关联矩阵为 其中,MIT
为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵,A 为关联矩阵的转置矩阵, 为导纳关联矩阵的逆矩阵;
[0042] 计算关系式单元,用于根据所述电流关联矩阵及电压关联矩阵,计算得到所述计算关系式为Ib=MII+MUUp,其中,Ib为线路电流向量,I为注入电流向量,Up为潮流控制器直流电压向量,MI为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵。
[0043] 其中,所述第二计算模块包括:
[0044] 线路相对限流裕度单元,用于获取线路相对限流裕度向量;
[0045] 线路综合电流波动率单元,用于获取线路综合电流波动率向量。
[0046] 其中,所述第三计算模块包括:
[0047] 优控向量单元,用于根据所述线路相对限流裕度向量ηl及线路综合电流波动率向量ηv,根据公式ηz=λlηl+λvηv得到获得优控向量,其中,λl和λv是两个常数,满足λl+λv=1,其中,ηv为线路综合电流波动率向量,ηl为线路相对限流裕度向量,ηz为优控向量;
[0048] 绝对值矩阵单元,用于将电压关联矩阵MU内所有元素取绝对值,得到绝对值矩阵|MU|;
[0049] 判断向量单元,用于根据预定公式Md=ηzT|MU|计算得到判断向量,其中,Md为判T断向量,|MU|为绝对值矩阵,ηz为优控向量的转置向量。
[0050] 基于上述技术方案,本发明所提供的确定直流电网潮流控制器安装位置的方法,通过获取线路相对限流裕度向量、线路综合电流波动率向量以及判断向量,因此该方法能够兼顾线路电流限制、波动率和潮流控制器控制效率三方面因素,合理的确定直流电网潮流控制器安装位置;该方法能够准确确定直流电网潮流控制器安装位置,达到有效控制线路潮流的目的。附图说明
[0051] 为了更清楚的说明本发明实施例现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0052] 图1为现有技术中直流电网的结构示意图,
[0053] 图2为本发明实施例提供的确定直流电网潮流控制器安装位置方法的流程图
[0054] 图3为本发明实施例提供的直流输电线路的等效电路示意图;
[0055] 图4为本发明实施例提供的确定直流电网潮流控制器安装位置系统的结构框图
[0056] 图5为本发明实施例提供的第一计算模块的结构框图;
[0057] 图6为本发明实施例提供的第二计算模块的结构框图;
[0058] 图7为本发明实施例提供的第三计算模块的结构框图。

具体实施方式

[0059] 本发明的目的是提供一种确定直流电网潮流控制器安装位置的方法,该方法能够同时兼顾线路电流限制、波动率和潮流控制器控制效率三方面因素来确定直流电网潮流控制器安装位置,达到有效控制线路潮流的目的。
[0060] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0061] 请参考图1,图1为现有技术中直流电网的结构示意图,通过图1,可以更加清楚的了解到直流电网的结构。
[0062] 直流电网包含有n条直流母线,每条直流母线与一条及以上的直流输电线路相连,每条直流母线通过换流站与外部网络连接。其中,i=1,2,…n,Ii为第i个换流器注入直流电网的电流,Ui为第i个直流节点的电压。nw条直流母线分别各自连接一个风电场,nd条直流母线分别各自连接一个无源网络,剩余的n-nw-nd个直流母线与有源交流电网相连。假设直流电网含有m条直流输电线路,且m大于等于n,即构成了直流电网内的潮流未能完全可控的模型。
[0063] 请参考图2,图2为本发明实施例提供的确定直流电网潮流控制器安装位置方法的流程图;该方法可以包括:
[0064] 步骤s100、获取直流网络内注入电流和线路电流之间的关联矩阵及直流电网的导纳矩阵;
[0065] 其中,可以首先确立潮流控制器的安装个数。根据直流电网潮流控制能力和范围最大化,以及不考虑潮流冗余控制的原则,那么,需要安装的潮流控制器的个数np为m-n+1。
[0066] 根据直流电网的结构可以对直流电网内的直流母线和直流输电线路分别编号,并设置好每条线路上直流电流的正方向。然后,根据基尔霍夫电流定律,获得直流网络内注入电流和线路电流之间的关联矩阵A。根据每条线路的导纳以及线路编号,获得直流电网的导纳矩阵Y。
[0067] 其中,注入电流是指换流器向所连直流母线流入的电流。
[0068] 步骤s110、根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式;
[0069] 其中,与交流系统不同的是,在直流电网中,潮流的计算只需考虑直流传输线的电阻特性。如果将潮流控制器串入线路k(k=1,2,…m),线路k的等效电路如图3所示,图3为本发明实施例提供的直流输电线路的等效电路示意图;其中,Ubk,Ibk和Yk分别为线路k的电压,电流和导纳,Upk为潮流控制器在线路k上产生的电压。从图3可以得到下式:
[0070] Ibk=Yk(Ubk-Upk)将其写成矢量形式则为:
[0071] Ib=Y(Ub-Upb)
[0072] 其中,
[0073] 其中,节点电压和注入电流的矢量形式表达如下:
[0074] U=[U1 U2 … Ui … Un]T
[0075] I=[I1 I2 … Ii … In]T
[0076] 其中,在直流电网中,根据节点和支路之间的关联关系,可以获得关联矩阵A。注入电流和支路电流,以及节点电压和支路电压之间,存在如下关系式
[0077] I=AIb
[0078] Ub=ATU
[0079] 进而可以获得,I=YnU-AYUpb
[0080] 其中,Yn=AYAT,进而可以化简为Ib=MII+MUUp,该式子为线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式。
[0081] 步骤s120、根据所述计算关系式获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量;
[0082] 步骤s130、根据所述获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量,通过预定公式计算得到判断向量;
[0083] 步骤s140、选取所述判断向量内元素数值从大到小的前预定个数的元素,所述前预定个数的元素所对应的各个线路为潮流控制器的安装位置。
[0084] 其中,预定个数为np为m-n+1。
[0085] 基于上述技术方案,本发明所提供的确定直流电网潮流控制器安装位置的方法,通过获取线路相对限流裕度向量、线路综合电流波动率向量以及判断向量,因此该方法能够兼顾线路电流限制、波动率和潮流控制器控制效率三方面因素,合理的确定直流电网潮流控制器安装位置;该方法能够准确确定直流电网潮流控制器安装位置,达到有效控制线路潮流的目的。
[0086] 同时该方法能够在有效调节直流网络潮流的前提下,通过考虑直流线路的电流限制、波动率和潮流控制器控制效率,从而达到优化潮流控制,减少潮流控制器容量,即降低设备投资成本的目的。
[0087] 可选的,所述预定个数的确定方法包括:
[0088] 确定直流电网内直流输电线路的条数及直流母线的条数;
[0089] 将所述直流输电线路的条数减去直流母线的条数,并将相减结果加1得到的值作为预定个数。
[0090] 其中,即为根据直流电网潮流控制能力和范围最大化,以及不考虑潮流冗余控制的原则,那么,需要安装的潮流控制器的个数np为m-n+1。
[0091] 可选的,所述根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式包括:
[0092] 根据所述关联矩阵及导纳矩阵,计算得到导纳关联矩阵为Yn=AYAT,其中,Yn为导T纳关联矩阵,A为关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵的转置矩阵;
[0093] 根据所述关联矩阵、导纳矩阵及导纳关联矩阵,计算得到电流关联矩阵为及电压关联矩阵为 其中,MI为电流关联矩阵,MU为T
电压关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵,A为关联矩阵的转置矩阵, 为导纳关联矩阵的逆矩阵;
[0094] 其中, MI为m×n矩阵,MU为m×m矩阵,上标“T”和“-1”分别表示矩阵转置和矩阵求逆。
[0095] 根据所述电流关联矩阵及电压关联矩阵,计算得到所述计算关系式为Ib=MII+MUUp,其中,Ib为线路电流向量,I为注入电流向量,Up为潮流控制器直流电压向量,MI为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵。
[0096] 可选的,所述获取线路相对限流裕度向量包括:
[0097] 确定线路中电流限制值的最小值Ibmin及电流限制值的最大值Ibmax;
[0098] 根据所述最小值Ibmin及最大值Ibmax及每条线路的电流限制值Ibli,利用公式得到每条线路的相对限流裕度ηli;
[0099] 其中,i∈{1,2,…,m}。
[0100] 根据每条线路的相对限流裕度ηli可以得到线路相对限流裕度向量ηl。
[0101] 可选的,所述获取线路综合电流波动率向量包括:
[0102] 确定与风机和无源负荷相连的换流站所对应的注入电流向量I中的元素,并获取电流关联矩阵中与所述元素相关联的列向量;
[0103] 将每个元素相关联的列向量中的每个元素都取绝对值并将各个绝对值相加,得到综合电流波动向量;
[0104] 确定综合电流波动向量中元素的最小值Ivmin及元素的最大值Ivmax;
[0105] 根据所述最小值Ivmin及最大值Ivmax及综合电流波动向量中每个元素的值,利用公式 得到每个元素所对应的线路的综合电流波动率ηvi;
[0106] 根据每个元素所对应的线路的综合电流波动率ηvi可以得到线路综合电流波动率向量ηv。
[0107] 其中,所述线路为直流输电线路。
[0108] 可选的,所述通过预定公式计算得到判断向量包括:
[0109] 根据所述线路相对限流裕度向量ηl及线路综合电流波动率向量ηv,根据公式ηz=λlηl+λvηv得到获得优控向量,其中,λl和λv是两个常数,满足λl+λv=1,其中,ηv为线路综合电流波动率向量,ηl为线路相对限流裕度向量,ηz为优控向量;
[0110] 将电压关联矩阵MU内所有元素取绝对值,得到绝对值矩阵|MU|;
[0111] 根据预定公式Md=ηzT|MU|计算得到判断向量,其中,Md为判断向量,|MU|为绝对T值矩阵,ηz为优控向量的转置向量。
[0112] 其中,选取出Md内元素从大到小排列的前np个元素。这些元素所对应的直流线路即为安装潮流控制器的位置。
[0113] 基于上述技术方案,本发明所提供的确定直流电网潮流控制器安装位置的方法,通过获取线路相对限流裕度向量、线路综合电流波动率向量以及判断向量,因此该方法能够兼顾线路电流限制、波动率和潮流控制器控制效率三方面因素,合理的确定直流电网潮流控制器安装位置;该方法能够准确确定直流电网潮流控制器安装位置,达到有效控制线路潮流的目的。
[0114] 本发明实施例提供了一种确定直流电网潮流控制器安装位置的方法,可以通过上述方法能够准确确定直流电网潮流控制器安装位置,达到有效控制线路潮流的目的。
[0115] 下面对本发明实施例提供的确定直流电网潮流控制器安装位置的系统进行介绍,下文描述的确定直流电网潮流控制器安装位置的系统与上文描述的一种确定直流电网潮流控制器安装位置的方法可相互对应参照。
[0116] 请参考图4,图4为本发明实施例提供的确定直流电网潮流控制器安装位置系统的结构框图,该系统可以包括:
[0117] 获取模块100,用于获取直流网络内注入电流和线路电流之间的关联矩阵及直流电网的导纳矩阵;
[0118] 第一计算模块200,用于根据所述关联矩阵及导纳矩阵计算得到线路电流与注入电流及潮流控制器直流电压之间的计算关系式;
[0119] 第二计算模块300,用于根据所述计算关系式获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量;
[0120] 第三计算模块400,用于根据所述获取线路相对限流裕度向量以及线路综合电流波动率向量,通过预定公式计算得到判断向量;
[0121] 选取模块500,用于选取所述判断向量内元素数值从大到小的前预定个数的元素,所述前预定个数的元素所对应的各个线路为潮流控制器的安装位置。
[0122] 请参考图5,图5为本发明实施例提供的第一计算模块的结构框图;该第一计算模块200可以包括:
[0123] 导纳关联矩阵单元210,用于根据所述关联矩阵及导纳矩阵,计算得到导纳关联矩T T阵为Yn=AYA ,其中,Yn为导纳关联矩阵,A为关联矩阵,Y为导纳矩阵,A 为关联矩阵的转置矩阵;
[0124] 电流、电压关联矩阵单元220,用于根据所述关联矩阵、导纳矩阵及导纳关联矩阵,计算得到电流关联矩阵为 及电压关联矩阵为 其中,T
MI为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵,Y为导纳矩阵,A为关联矩阵,A 为关联矩阵的转置矩阵, 为导纳关联矩阵的逆矩阵;
[0125] 计算关系式单元230,用于根据所述电流关联矩阵及电压关联矩阵,计算得到所述计算关系式为Ib=MII+MUUp,其中,Ib为线路电流向量,I为注入电流向量,Up为潮流控制器直流电压向量,MI为电流关联矩阵,MU为电压关联矩阵。
[0126] 请参考图6,图6为本发明实施例提供的第二计算模块的结构框图;该第二计算模块300可以包括:
[0127] 线路相对限流裕度单元310,用于获取线路相对限流裕度向量;
[0128] 线路综合电流波动率单元320,用于获取线路综合电流波动率向量。
[0129] 请参考图7,图7为本发明实施例提供的第三计算模块的结构框图;该第三计算模块400可以包括:
[0130] 优控向量单元410,用于根据所述线路相对限流裕度向量ηl及线路综合电流波动率向量ηv,根据公式ηz=λlηl+λvηv得到获得优控向量,其中,λl和λv是两个常数,满足λl+λv=1,其中,ηv为线路综合电流波动率向量,ηl为线路相对限流裕度向量,ηz为优控向量;
[0131] 绝对值矩阵单元420,用于将电压关联矩阵MU内所有元素取绝对值,得到绝对值矩阵|MU|;
[0132] 判断向量单元430,用于根据预定公式Md=ηzT|MU|计算得到判断向量,其中,MdT为判断向量,|MU|为绝对值矩阵,ηz为优控向量的转置向量。
[0133] 说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
[0134] 专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0135] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0136] 以上对本发明所提供的确定直流电网潮流控制器安装位置的方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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