一种考虑受端电网电压稳定的特高压直流暂态恢复优化方法、系统、终端及可读存储介质与流程

技术特征：
1.一种考虑受端电网电压稳定的直流暂态恢复优化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤s1：以受端电网常规发电机组旋转备用容量与期望值的偏差、直流有功功率控制值与初始值的偏差之和最小为目标，以受端电网暂态电压稳定为约束条件，建立特高压直流系统暂态恢复优化模型；步骤s2：构建暂态稳定故障集以及确定最大交流故障ω1，再基于所述特高压直流系统暂态恢复优化模型中的稳态约束建立最大交流故障ω1暂态恢复过程中直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系；步骤s3：基于步骤s2构建的直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系，依据所述特高压直流系统暂态恢复优化模型中设定的目标，计算得到最大交流故障ω1暂态恢复过程中满足所述目标的直流功率p
di
和旋转备用容量p
ri
；步骤s4：以所述旋转备用容量p
ri
为标准，选择所述暂态稳定故障集中部分故障加入最优控制故障集中，直流功率p
di
作为最优控制故障集对应暂态恢复过程中有功功率的最优值p
dpot
。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高压直流系统暂态恢复优化模型表示为：min[λ1(p
r
‑
p
ref
)2 λ2(p
d
‑
p
d0
)2]v
l
(t
k
)≥t1p.u.,t
k
≥t2sp
dmin
≤p
d
≤p
dmax
0≤p
r
≤p
rmax
其中，p
r
、p
ref
分别为常规发电机组预留的旋转备用容量及期望值；p
d
、p
d0
分别为直流有功功率控制值和初始值；λ1、λ2分别为发电机组旋转备用容量、直流有功功率偏差加权系数，v
l
为负荷节点电压，t
k
为系统故障切除后时间，t1为暂态电压稳定阈值，t2为稳态时间阈值；p
dmin
为直流最小输送功率；p
dmax
为直流最大输送能力；p
rmax
为发电机旋转备用容量上限值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2中最大交流故障ω1暂态恢复过程中直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系表示如下：其中，s为最大交流故障ω1暂态恢复过程中直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系矩阵，所述关系矩阵s中第1行表示直流有功功率，第2行表示发电机组旋转备用容量，p
dn
为直流有功功率控制最小值，且p
dn
≥p
dmin
，p
dmax
为直流最大输送能力，p
di
为直流有功功率控制值，p
d0
为直流有功功率初始值，p
r0
、p
ri
、p
rn
分别为直流有功功率p
d0
、p
di
、p
dn
对应的发电机组旋转备用容量；其中，直流有功功率控制最小值和直流有功功率初始值的中间值p
di
表示为：p
di
＝p
d0
‑
i
·
(p
d0
‑
p
dn
)/n其中，n为直流初始输送功率和最小控制功率之间的间隔总数，0≤i≤n。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s3中基于步骤s2构建的直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系，依据所述特高压直流系统暂态恢复优化模型中设定的目标，计算得到最大交流故障ω1暂态恢复过程中满足所述目标的直流功率p
di
和旋转备用
容量p
ri
的过程如下：基于最大交流故障ω1暂态恢复过程中直流有功功率初始值到最小值的顺序遍历直流有功功率值，获取首次满足下述公式时的直流有功功率p
di
：p
ri
‑
p
ref
≤ε1(p
r0
‑
p
ref
)其中，ε1表示发电机组初始旋转备用容量与期望值偏差的百分比系数，p
ref
为常规发电机组预留的旋转备用容量期望值，p
r0
为直流有功功率初始值p
d0
对应的发电机组旋转备用容量，p
ri
为直流有功功率p
di
对应的发电机组旋转备用容量。5.一种考虑受端电网电压稳定的直流暂态恢复优化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤s1
‑
1：构建暂态稳定故障集以及确定最大交流故障ω1，再基于所述特高压直流系统暂态恢复优化模型中的稳态约束建立最大交流故障ω1暂态恢复过程中直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系；步骤s1
‑
2：基于步骤s1
‑
1构建的直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系，按照如下公式计算得到最大交流故障ω1暂态恢复过程中满足所述目标的直流功率p
di
和旋转备用容量p
ri
；其中，基于最大交流故障ω1暂态恢复过程中直流有功功率初始值到最小值的顺序遍历直流有功功率值，获取首次满足下述公式时的直流有功功率p
di
：p
ri
‑
p
ref
≤ε1(p
r0
‑
p
ref
)其中，ε1表示发电机组初始旋转备用容量与期望值偏差的百分比系数，p
ref
为常规发电机组预留的旋转备用容量期望值，p
r0
为直流有功功率初始值p
d0
对应的发电机组旋转备用容量，p
ri
为直流有功功率p
di
对应的发电机组旋转备用容量；步骤s1
‑
3：以所述旋转备用容量p
ri
为标准，选择所述暂态稳定故障集中部分故障加入最优控制故障集中，直流功率p
di
作为最优控制故障集对应暂态恢复过程中有功功率的最优值p
dpot
。6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤s2中构建暂态稳定故障集的过程如下：步骤s2.1：基于受端电网节点短路电流筛选出满足下述不等式的节点形成集合b，再依次将与集合b中各个节点相连的交流线路三相短路接地故障纳入暂态稳定故障集；|i
ci
‑
i
cmax
|/i
cmax
≤ε其中，i
ci
、i
cmax
分别为受端电网节点短路电流和最大节点短路电流；ε为预设的节点短路电流和最大节点短路电流的偏差系数；步骤s2.2：求取步骤s2.1的故障集中各故障的暂态电压恢复时间，并将暂态恢复时间按从大到小的顺序对故障的严重程度进行排序，形成暂态稳定故障集ω；其中，故障集中暂态电压恢复时间最长的故障为最大交流故障ω1。7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：所述最优控制故障集和所述有功功率的最优值p
dpot
的获取过程如下：a：基于暂态稳定故障集ω选取故障ω
k
，利用时域仿真求取所述直流有功功率初始值p
d0
下发电机旋转备用容量p
rsk
；b：判断发电机旋转备用容量p
rsk
是否小于等于所述旋转备用容量p
ri
，若是，将故障ω1‑
ω
k
纳入最优控制故障集，有功功率的最优值p
dpot
＝p
d0
‑
(p
d0
‑
p
di
)，p
d0
为直流有功功率初始
值；否则，取k＝k 1，k≤m，返回步骤a，m为暂态稳定故障集ω的故障数量。8.一种基于权利要求1或5所述方法的系统，其特征在于：至少包括：暂态稳定故障集构建模块、最大交流故障处理模块、计算模块和策略获取模块，所述系统选择性还包括特高压直流系统暂态恢复优化模型构建模块；暂态稳定故障集构建模块，用于构建暂态稳定故障集；最大交流故障处理模块，用于确定所述暂态稳定故障集中的最大交流故障ω1，再基于所述特高压直流系统暂态恢复优化模型中的稳态约束建立最大交流故障ω1暂态恢复过程中直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系；计算模块，用于基于构建的直流有功功率、发电机组旋转备用容量的关系，计算得到最大交流故障ω1暂态恢复过程中满足所述目标的直流功率p
di
和旋转备用容量p
ri
；策略获取模块，用于以所述旋转备用容量p
ri
为标准，选择所述暂态稳定故障集中部分故障加入最优控制故障集中，直流功率p
di
作为最优控制故障集对应暂态恢复过程中有功功率的最优值p
dpot
；所述特高压直流系统暂态恢复优化模型构建模块，用于以受端电网常规发电机组旋转备用容量与期望值的偏差、直流有功功率控制值与初始值的偏差之和最小为目标，以受端电网暂态电压稳定为约束条件，建立特高压直流系统暂态恢复优化模型。9.一种终端，其特征在于：包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现：权利要求1
‑
7中任一项所述方法的步骤。10.一种可读存储介质，其特征在于：其存储了计算机程序，所述计算机程序被处理器调用以实现：权利要求1
‑
7中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种考虑受端电网电压稳定的特高压直流暂态恢复优化方法、系统、终端及可读存储介质，该方法以最小的直流有功功率降幅，换取发电机旋转备用容量与其期望值的偏差最小为目标，设定了以受端电网常规发电机组旋转备用容量与期望值的偏差、直流有功功率控制值与初始值的偏差之和最小的目标函数，建立一种特高压直流系统暂态恢复优化模型。再筛选形成暂态稳定故障集；并建立直流不同有功功率、发电机组旋转备用容量以及暂态电压稳定的关系，设计暂态过程中直流有功功率的最优恢复策略。即本发明通过优化直流有功功率的恢复，以降低直流受端的暂态无功功率冲击，改善受端电网暂态电压稳定性，具有良好的工程应用价值。具有良好的工程应用价值。具有良好的工程应用价值。


技术研发人员：崔挺 胡臻 左剑 沈阳武 王玎 郭思源 陈道君 呙虎 向萌 孙杰懿 柳永妍
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院 国家电网有限公司
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/10/26