图片简介:
本技术涉及一种交直流混联系统的最优潮流分配方法，包括：建立交直流混联系统的最优潮流分配模型，以及简
化模型中的交流网络的潮流方程、直流网络的潮流方程，最终将总网损表示为交直流耦合点注入的交流功率Pt
的
函数，求解Pt
的最优值。
技术要求
1.
一种交直流混联系统的最优潮流分配方法，其特征在于，包括：
获取交直流混联系统的最优潮流分配模型其中，x
为所述交直流混联系统的
状态变量，Ploss
为总网损，包括交流网损Ploss_ac
与直流网损Ploss_dc
，h(x)
＝0
为潮流方程，包括交流网络的潮
流方程和直流网络的潮流方程；
获取以交直流耦合点注入的交流功率Pt
表示的所述交流网损Ploss_ac
的函数；
获取以交直流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
表示的所述直流网损Ploss_dc
的函数；其中，所述以所述交直
流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
表示的所述直流网损Ploss_dc
的函数
为
其
中，M
为直流网络的端口数，Pdk
为端口k
注入的直流功率，Yij
为端口导纳矩阵Y
中的元素，Rij
为Y-1
中的元素；
根据所述交直流耦合点注入的交流功率Pt
、所述交直流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
与交直流耦合点注
入的总功率Ptotal
之间的关系，得到以所述交直流耦合点注入的交流功率Pt
表示的所述总网损Ploss
的函数；以及求解所述交流功率Pt
的最优值，根据该最优值分配交直流耦合点的交流功率和直流功率，得到所述总网损
Ploss
的最小值；
其中，所述以所述交直流耦合点注入的交流功率Pt
表示的所述交流网损Ploss_ac
的函数为Ploss_ac
＝
a1Pt2+b1Pt+c1
；
其
中，N
为交流网络的节点数，Gij
为节点导纳矩阵的实部G
中的元素，xik
为支路电抗形成节点导纳矩阵的逆矩阵中的元
素，Pak
为节点k
注入的有功功率。
2.
根据权利要求1
所述的交直流混联系统的最优潮流分配方法，其特征在于，所述总网损Ploss
＝aPt2+bPt+c
，所
述交流功率Pt
的最优值为-b/2a
，其中，a
＝a1+a2
，b
＝b1-b2-
2a2Ptotal
，
3.
根据权利要求1
所述的交直流混联系统的最优潮流分配方法，其特征在于，所述交直流耦合点注入的交流功率
Pt
、所述交直流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
与交直流耦合点注入的总功率Ptotal
之间的关系，包括：
Pt+Pd2
＝Ptotal
。
4.
根据权利要求1
所述的交直流混联系统的最优潮流分配方法，其特征在于，所述Ploss为总网损，包括：
其
中，Vi
和θij
分别为交流网络的节点电压幅值和电压相角差，Ui
为直流网络的端口电压。
5.
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处
理器执行时实现权利要求1-4
任一项所述的方法。
6.
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其
特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4
任一项所述的交直流混联系统的最优潮流分配
方法。
技术说明书
交直流混联系统的最优潮流分配方法、存储介质及设备技术领域
本技术涉及电力系统中的最优潮流计算，属于电力领域。
背景技术
最优潮流计算是电力系统经济运行中不可或缺的部分。传统的最优潮流计算是通过调整发电机的有功和无功出
力来达到某个经济性的目标。而在含风电的交直流混联系统中，计算最优潮流分配则是为了在尽可能多的消纳
风电的基础上，合理分配交流和直流线路上的输送功率，使总网损达到最小。传统的最优潮流计算方法如内点
法、牛顿法等，能够较为精确地求得最优值，但上述传统的方法的复杂度高，且可能存在收敛性问题。
技术内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种交直流混联系统的最优潮流分配方法、存储介质及计算机设备。
一种交直流混联系统的最优潮流分配方法，包括：建立交直流混联系统的最优潮流分配模
型其中，x
为所述交直流混联系统的状态变量， Ploss
为总网损，包括交
流网损Ploss_ac
与直流网损Ploss_dc
，h(x)
＝0
为潮流方程，包括交流网络的潮流方程和直流网络的潮流方程；将
所述总网损Ploss
表示为交直流耦合点注入的交流功率Pt
的二次函数，求解Pt
的最优值。
在其中一个实施例中，通过求导求解Pt
的最优值。
在其中一个实施例中，所述交流网损Ploss_ac
、直流网损Ploss_dc
、总网损Ploss
分别
为：其
中，Vi
和θij
分别为交流网络节点电压幅值和电压相角差，Gij
为节点导纳矩阵的实部G
中的元素；Ui
为直流电网
的端口电压，Yij
为端口导纳矩阵Y
中的元素。在其中一个实施例中，所述将所述总网损Ploss
表示为交直流耦合点注入的交流功率Pt
的二次函数的步骤包括：
将所述交流网损Ploss_ac
表示为交直流耦合点注入的交流功率Pt
的二次函数；将所述直流网损Ploss_dc
表示为交
直流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
的二次函数；以及根据交流功率Pt
、直流功率Pd2
与交直流耦合点注入
的总功率Ptotal
之间的关系将所述总网损Ploss
表示为交直流耦合点注入的交流功率Pt
的二次函数。
在其中一个实施例中，所述将所述交流网损Ploss_ac
表示为交直流耦合点注入的交流功率Pt
的二次函数的步骤包
括：将节点电压相角θi
用节点注入功率Pi
线性表示，以及将全网的电压幅值视为恒定；得到交流网
损其
中，N
为所述交流电网的节点数，Gij
为节点导纳矩阵的实部G
中的元素，xik
为支路电抗形成节点导纳矩阵的逆矩阵中
的元素，Pak
为节点k
注入的有功功率。
在其中一个实施例中，所述将所述直流网损Ploss_dc
表示为交直流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
的二次函
数的步骤包括：将所述直流电网的端口电压近似为参考电压，以及用端口的注入功率线性化表示端口电压；得
到直流网损其
中 M
为所述直流电网的端口数，Pdk
为端口k
注入的直流功率，Yij
为端口导纳矩阵 Y
中的元素，Rij
为Y-1
中的元素。
在其中一个实施例中，所述总网损所述交流注入功率Pt
的最优值为-
b/2a
，其中，a
＝a1+a2
，b
＝b1-b2-2a2Ptotal
。
一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行
时实现上述任一实施例所述的方法。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其
中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的交直流混联系统的最优潮流分配方法。
本技术提供的交直流混联系统的最优潮流分配方法，存储介质及计算机设备，通过将总网损的计算式被化简为
求解低次函数，简化了最优值的求解过程。本方法还避免了现有方法中复杂的迭代过程，不存在收敛性问题，
本方法可用于含风电的交直流混联系统最优潮流分配的计算，提高了最优潮流分配的复杂度并提高效率。
附图说明图1
为本技术实施例所涉及的交直流混联系统的结构示意图。
图2
为本技术实施例提供的交直流混联系统的最优潮流分配方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说
明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
请参见图1
，图1
给出的交直流混联系统中，一号风电场1
和二号风电场2
的风能经过交流系统7
和直流系统8
输送
给负荷端5
，水电站6
充当功率调节端。其中，交流系统7
的节点数为N
，直流系统8
的端口数为M
。假定一号风
电场1
的出力为确定值，只考虑二号风电场2
的出力变化的情况。二号风电场2
发出的功率在交直流耦合点3
分为
两部分，一部分通过交流系统7
输送，一部分经直流换流器4
由直流系统8
输送。可以通过合理分配交流系统7
和
直流系统8
的功率，使该交直流混联系统的总输电损耗达到最小。
请参见图2
，本技术实施例提供一种交直流混联系统的最优潮流分配方法，用于计算任一交直流耦合点注入的
交流和直流功率的分配，使交直流混联系统的总输电损耗达到最小。该方法包括以下步骤：
S1，获取交直流混联系统的最优潮流分配模型
其中，x
为交直流混联系统的状态变量，Ploss
为总网损，包括交流网损Ploss_ac
与直流网损Ploss_dc
，h(x)
＝0
为
潮流方程，包括交流网络的潮流方程和直流网络的潮流方程；
S2
，获取以交直流耦合点注入的交流功率Pt
表示的所述交流网损Ploss_ac
的函数；
S3
，获取以交直流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
表示的所述直流网损Ploss_dc
的函数；
S4
，根据所述交直流耦合点注入的交流功率Pt
、所述交直流耦合点所连端口注入的直流功率Pd2
与交直流耦合点
注入的总功率Ptotal
之间的关系，得到以所述交直流耦合点注入的交流功率Pt
表示的所述总网损Ploss
的函数；以
及
S5
，求解所述交流功率Pt
的最优值，根据该最优值分配交直流耦合点的交流功率和直流功率，得到所述总网损
Ploss
的最小值。
步骤S1
中，交直流混联系统的交流网损Ploss_ac
、直流网损Ploss_dc
和总网损 Ploss
可由式(2)
计算