考虑直流功率日调节次数限制的交直流互联系统无功优化研究

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1、硕士学位论文考虑直流功率日调节次数限制的交直流互联系统系统无功优化研究作者姓名张元学科专业电力系统及其自动化指导教师刘明波教授所在学院电力学院论文提交日期2015年6月ResearchonReactivePowerOptimizationofanAC/DCInterconnectedPowerSystemConsideringDailyRegula-tionLimitsofDCTransmissionPowerADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangYuanSu

2、pervisor：Prof.LiuMingboSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM744学校代号：10561学号：201220110634华南理工大学硕士学位论文考虑直流功率日调节次数限制的交直流互联系统无功优化研究(国家863高技术研究发展计划项目：2012AA050209)作者姓名：张元指导教师姓名、职称：刘明波教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电力系统及其自动化研究方向：电力系统运行优化与控制论文提交日期：2015年6月日论文答辩日期：2015年6月7日

3、学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王克英委员：刘明波王奇林声宏谢敏摘要随着直流输电技术的发展，交直流互联电力系统在大规模远距离传输电能中起着重要的作用。在南方电网西电东送通道中，直流线路输电能力约占整个通道的60%。直流线路运行方式灵活，控制手段丰富，合理地分配交直流通道各线路的输电功率，能有效地降低输电通道的有功损耗，提高电网运行的经济性。然而目前大多数交直流互联电力系统无功优化计算方法还无法考虑直流输电功率调节次数限制，其优化结果可能会导致直流输电线路的功率在一天内变化异常剧烈，这将会严重影响直流

4、元件的寿命及系统的安全性，制约了无功优化的工程应用。为解决这一实际问题，本文致力于研究考虑直流功率日调节次数限制的交直流互联系统无功优化问题，通过将非线性无功优化和阶梯化近似方法的有机结合，从而形成考虑直流功率日调节次数限制的三阶段实用化算法。即将考虑直流功率日调节次数限制的交直流系统无功优化问题的求解分解为96个时间断面的连续无功优化计算、直流输电功率曲线的阶梯化和在确定各个时段直流输电功率情况下的连续无功优化计算的三阶段算法，较好地解决了交直流互联电力系统无功优化计算工程化问题。以南方电网500kV主网架系统实时数据作为测试算例，

5、验证了该三阶段算法的合理性和有效性。同时从全天损耗差异、交流输电断面的实际传输功率和500kV节点电压幅值变化三个方面分析了不同直流功率日最大调节次数取值对无功优化计算的影响。关键词：交直流互联电力系统；无功优化；直流功率日调节次数限制；三阶段算法；阶梯化近似方法IABSTRACTWiththedevelopmentofHVDCtechnology,AC/DCinterconnectedpowersystemplaysasignificantroleinlarge-capacityandlong-distancepowertransm

6、ission.Forexample,intheWest-to-EastpowertransmissionofChinaSouthernGrid,thecapabilityofDCsystemsac-countforabout60%ofallthelines.TakingadvantageoftheflexibleoperationmodeofHVDCsystemsanddispatchingproperlycaneffectivelyreducetheactivepowerlossofthelinesandimprovetheecon

7、omicbenefitofthegridoperation.However,atpresentmostofre-activepoweroptimizationalgorithmsofanAC/DCinterconnectedsystemarenotenabletoconsidertherestrictionofdailyDCtransmissionpowerregulationlimits.TheresultsmayforcetheDCtransmissionlineschangetheiractivepowerharshlywith

8、indailyoperation,whichwouldgreatlyaffectthelifeofDCpartsandthesecurityofpowersystem,thenaffectthepracticalappl