本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制，特別地，涉及一種孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備、計算機可讀取的存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
1、近年來，隨著風(fēng)電與光伏發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)，為解決其遠距離送出問題，柔性直流輸電技術(shù)(vsc-hvdc)被廣泛應(yīng)用，尤其是在“新能源基地-柔直-負荷中心”鏈路中，常存在孤島運行的場景，即柔直換流站需提供系統(tǒng)內(nèi)部的頻率和電壓參考，因此，目前的柔直換流站通常采取vf控制(voltage-frequency?control，電壓-頻率控制)模式。但是，目前的柔直換流站在vf控制模式中通常采用固定的交流電壓設(shè)定值(例如1.00p.u.)，該值由初始工程設(shè)計經(jīng)驗確定，并在實際運行中保持恒定，而在vf控制模式下，柔直換流站的交流電壓設(shè)定值對整個系統(tǒng)的電壓分布起到?jīng)Q定性作用。由于采用固定的電壓設(shè)定值，在面對不同運行場景、電壓偏移或負荷變化情況時，無法實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)，而新能源場站出力受節(jié)點電壓限制，容易出現(xiàn)因電壓越限觸發(fā)限制發(fā)電的情況，嚴重影響了清潔能源的利用率。另外，由于孤島系統(tǒng)中無功支撐設(shè)備的調(diào)節(jié)空間有限，且分散配置難以協(xié)調(diào)，容易出現(xiàn)局部電壓無法控制的情況，系統(tǒng)的無功資源利用率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備、計算機可讀取的存儲介質(zhì)，其使得柔直換流站的交流電壓設(shè)定值可根據(jù)系統(tǒng)電壓狀態(tài)和無功調(diào)節(jié)資源進行動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，最大限度地提升系統(tǒng)電壓安全裕度，并釋放新能源的最大可送出能力，并且可與無功補償設(shè)備協(xié)同控制，有利于發(fā)揮系統(tǒng)的最大調(diào)節(jié)潛力。
2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，包括以下內(nèi)容：
3、采集系統(tǒng)中各節(jié)點的當(dāng)前電壓幅值、每個無功補償設(shè)備的當(dāng)前無功注入值和柔直換流站的當(dāng)前電壓設(shè)定值；
4、計算系統(tǒng)中各個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對電壓設(shè)定值和無功注入量的靈敏度；
5、基于每個無功補償設(shè)備的當(dāng)前無功注入值和無功注入上下限計算得到其在當(dāng)前狀態(tài)下的可調(diào)節(jié)量，并結(jié)合每個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對無功注入量的靈敏度計算得到每個電壓偏差節(jié)點的加權(quán)無功調(diào)節(jié)量；
6、計算每個電壓偏差節(jié)點的電壓偏差量，并結(jié)合每個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對電壓設(shè)定值的靈敏度和每個電壓偏差節(jié)點的加權(quán)無功調(diào)節(jié)量，計算得到電壓設(shè)定值的調(diào)節(jié)量，以確定新的電壓設(shè)定值；
7、將新的電壓設(shè)定值下發(fā)至柔直換流站進行調(diào)控。
8、進一步地，所述計算系統(tǒng)中各個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對電壓設(shè)定值和無功注入量的靈敏度的過程包括以下內(nèi)容：
9、基于所有節(jié)點的當(dāng)前電壓幅值確定電壓偏差節(jié)點集合，對于每一個電壓偏差節(jié)點，采用潮流靈敏度方法計算其節(jié)點電壓對電壓設(shè)定值和無功注入量的靈敏度。
10、進一步地，基于下式計算每個無功補償設(shè)備在當(dāng)前狀態(tài)下的可調(diào)節(jié)量：
11、
12、其中，rj表示第j個無功補償設(shè)備在當(dāng)前狀態(tài)下的可調(diào)節(jié)量，和表示第j個無功補償設(shè)備的無功注入下限和無功注入上限，qj表示第j個無功補償設(shè)備的當(dāng)前無功注入值，vi表示第i個電壓偏差節(jié)點的當(dāng)前電壓幅值，vitarget表示第i個電壓偏差節(jié)點的目標電壓值。
13、進一步地，基于下式計算每個電壓偏差節(jié)點的加權(quán)無功調(diào)節(jié)量：
14、
15、其中，wi表示第i個電壓偏差節(jié)點的加權(quán)無功調(diào)節(jié)量，m表示系統(tǒng)中參與調(diào)節(jié)的無功補償設(shè)備總數(shù)，βij表示第i個電壓偏差節(jié)點對第j個無功補償設(shè)備的無功注入量的靈敏度。
16、進一步地，基于下式計算當(dāng)前電壓設(shè)定值的調(diào)節(jié)量：
17、
18、其中，δvset表示電壓設(shè)定值的調(diào)節(jié)量，wi＝1/(wi+ε)，表示第i個電壓偏差節(jié)點的權(quán)重因子，αi表示第i個電壓偏差節(jié)點對電壓設(shè)定值的靈敏度，δvi表示第i個電壓偏差節(jié)點的電壓偏差量，ε表示小常數(shù)。
19、進一步地，還包括以下內(nèi)容：
20、按照設(shè)定的更新周期定期更新電壓設(shè)定值，若計算得到電壓設(shè)定值的調(diào)節(jié)量小于預(yù)設(shè)閾值，則不進行電壓設(shè)定值的更新。
21、進一步地，若連續(xù)多次調(diào)控后仍然存在節(jié)點電壓越限，則執(zhí)行增大調(diào)節(jié)增益因子、調(diào)整無功補償設(shè)備的目標曲線和觸發(fā)逆變器限發(fā)中的至少一種調(diào)控策略。
22、另外，本發(fā)明還提供一種孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控系統(tǒng)，包括：
23、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集系統(tǒng)中各節(jié)點的當(dāng)前電壓幅值、每個無功補償設(shè)備的當(dāng)前無功注入值和柔直換流站的當(dāng)前電壓設(shè)定值；
24、靈敏度計算模塊，用于計算系統(tǒng)中各個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對電壓設(shè)定值和無功注入量的靈敏度；
25、第一調(diào)節(jié)量計算模塊，用于基于每個無功補償設(shè)備的當(dāng)前無功注入值和無功注入上下限計算得到其在當(dāng)前狀態(tài)下的可調(diào)節(jié)量，并結(jié)合每個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對無功注入量的靈敏度計算得到每個電壓偏差節(jié)點的加權(quán)無功調(diào)節(jié)量；
26、第二調(diào)節(jié)量計算模塊，用于計算每個電壓偏差節(jié)點的電壓偏差量，并結(jié)合每個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對電壓設(shè)定值的靈敏度和每個電壓偏差節(jié)點的加權(quán)無功調(diào)節(jié)量，計算得到電壓設(shè)定值的調(diào)節(jié)量，以確定新的電壓設(shè)定值；
27、調(diào)控模塊，用于將新的電壓設(shè)定值下發(fā)至柔直換流站進行調(diào)控。
28、另外，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器通過調(diào)用所述存儲器中存儲的所述計算機程序，用于執(zhí)行如上所述的方法的步驟。
29、另外，本發(fā)明還提供一種計算機可讀取的存儲介質(zhì)，用于存儲在孤島運行場景下對柔直換流站電壓設(shè)定值進行調(diào)控的計算機程序，所述計算機程序在計算機上運行時執(zhí)行如上所述的方法的步驟。
30、本發(fā)明具有以下有益效果：
31、本發(fā)明的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，首次將節(jié)點電壓靈敏度與無功裕度聯(lián)合反饋機制引入到柔直換流站交流電壓設(shè)定值的動態(tài)調(diào)節(jié)控制中，使得柔直換流站的交流電壓設(shè)定值可根據(jù)系統(tǒng)電壓狀態(tài)和無功調(diào)節(jié)資源進行動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，最大限度地提升系統(tǒng)電壓安全裕度，并釋放新能源的最大可送出能力，并且可與無功補償設(shè)備協(xié)同控制，有利于發(fā)揮系統(tǒng)的最大調(diào)節(jié)潛力。
32、另外，本發(fā)明的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控系統(tǒng)同樣具有上述優(yōu)點。
33、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
1.一種孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容：
2.如權(quán)利要求1所述的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，其特征在于，所述計算系統(tǒng)中各個電壓偏差節(jié)點的節(jié)點電壓對電壓設(shè)定值和無功注入量的靈敏度的過程包括以下內(nèi)容：
3.如權(quán)利要求1所述的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，其特征在于，基于下式計算每個無功補償設(shè)備在當(dāng)前狀態(tài)下的可調(diào)節(jié)量：
4.如權(quán)利要求3所述的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，其特征在于，基于下式計算每個電壓偏差節(jié)點的加權(quán)無功調(diào)節(jié)量：
5.如權(quán)利要求4所述的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，其特征在于，基于下式計算當(dāng)前電壓設(shè)定值的調(diào)節(jié)量：
6.如權(quán)利要求5所述的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，其特征在于，還包括以下內(nèi)容：
7.如權(quán)利要求6所述的孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控方法，其特征在于，若連續(xù)多次調(diào)控后仍然存在節(jié)點電壓越限，則執(zhí)行增大調(diào)節(jié)增益因子、調(diào)整無功補償設(shè)備的目標曲線和觸發(fā)逆變器限發(fā)中的至少一種調(diào)控策略。
8.一種孤島運行場景下柔直換流站電壓設(shè)定值的調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器通過調(diào)用所述存儲器中存儲的所述計算機程序，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1～7任一項所述的方法的步驟。
10.一種計算機可讀取的存儲介質(zhì)，用于存儲在孤島運行場景下對柔直換流站電壓設(shè)定值進行調(diào)控的計算機程序，其特征在于，所述計算機程序在計算機上運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1～7任一項所述的方法的步驟。