交直流并聯(lián)系統(tǒng)的有功功率優(yōu)化分配

李衛(wèi)國(guó)，勞雪婷

(東北電力大學(xué) 電氣工程學(xué)院，吉林 吉林 132012)

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交直流并聯(lián)系統(tǒng)的有功功率優(yōu)化分配

李衛(wèi)國(guó)，勞雪婷

(東北電力大學(xué) 電氣工程學(xué)院，吉林 吉林 132012)

現(xiàn)有的高壓輸電線(xiàn)路，多采用電壓等級(jí)高的交流電傳輸，隨著柔性直流輸電技術(shù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)將呈現(xiàn)交直流混合的格局，使得電網(wǎng)的潮流分布更趨復(fù)雜性。目前的電力調(diào)度部門(mén)，關(guān)于交直流并列運(yùn)行的有功功率指令值的確定沒(méi)有具體方法。因此，提出了一種多目標(biāo)優(yōu)化算法，計(jì)及多個(gè)約束條件，建立目標(biāo)函數(shù)。運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的方法，使用LINGO軟件對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，得出交直流線(xiàn)路上的有功功率分配值。通過(guò)上海南匯示范工程作為算例驗(yàn)證此方法的可行性，與其他的算法相比，該方法簡(jiǎn)潔快速；提出的多目標(biāo)優(yōu)化方法既能降低電網(wǎng)的損耗又能保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

交直流并聯(lián)系統(tǒng)；有功功率分配；多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化；運(yùn)籌學(xué)

20世紀(jì)90年代末，電壓源換流器(Voltage Source Converter，VSC)開(kāi)始應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)，標(biāo)志著“柔性直流輸電”的產(chǎn)生。柔性直流輸電系統(tǒng)的有功類(lèi)控制包括有功功率控制、直流電壓控制和定頻率控制等。正常運(yùn)行時(shí)，柔性直流輸電系統(tǒng)的換流器必須有一側(cè)采用定直流電壓控制，其余側(cè)采用其他有功類(lèi)控制，如：定有功功率控制[1-2]。

現(xiàn)有的高壓輸電線(xiàn)路多采用電壓等級(jí)高的交流電，隨著柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，電網(wǎng)會(huì)形成交直流混合或者并列輸電的格局。在交直流并列輸電系統(tǒng)中，可以根據(jù)調(diào)度部門(mén)得到交直流輸電線(xiàn)路輸送的總有功功率具體值，但并沒(méi)有明確的方法確定交流和直流輸電線(xiàn)路各輸送多少有功功率?，F(xiàn)實(shí)中調(diào)度往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分配，難以判斷分配的好壞，很有可能由于經(jīng)驗(yàn)的不足導(dǎo)致分配不當(dāng)無(wú)法發(fā)揮其最佳效果[3]?？梢酝ㄟ^(guò)控制柔性直流輸電系統(tǒng)的有功功率來(lái)達(dá)到這個(gè)目的，也就是說(shuō)只要確定有功功率控制的參考值Pref，就可以解決交直流混合系統(tǒng)的有功功率分配問(wèn)題。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外關(guān)于柔性直流輸電技術(shù)的研究重點(diǎn)多是其控制策略及改進(jìn)[4-6]，卻沒(méi)有對(duì)定有功功率控制中有功功率指令值(參考值)的獲取提供足夠的依據(jù)。在傳輸電能方面，兩種輸電方式具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，而交直流混合系統(tǒng)在并列運(yùn)行方式下，為了揚(yáng)長(zhǎng)避短，達(dá)到最佳的輸送功率效果，二者之間有功功率的分配問(wèn)題十分重要。實(shí)際上，如果柔直的有功功率指令值Pref設(shè)置過(guò)高，可能出現(xiàn)交直流線(xiàn)路輸送功率流向相反的情況(稱(chēng)為“并列環(huán)流”)，這將給系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的后果，很大程度上使交流設(shè)備的故障率增加。反之，如果柔直的有功功率指令值設(shè)置過(guò)低，那么直流輸電技術(shù)在輸電能力、低損耗和功率可控等方面的優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有得到體現(xiàn)，而交流輸電線(xiàn)路也將承擔(dān)過(guò)高的功率傳輸。顯然，強(qiáng)直弱交和弱交強(qiáng)直的分配方式都可能導(dǎo)致交直流系統(tǒng)的綜合效果變差，甚至?xí)霈F(xiàn)大停電事故[7-8]。因此，需要對(duì)交直流線(xiàn)路中的傳輸功率進(jìn)行均衡分配，確定合理的有功功率指令值。

針對(duì)含有柔性直流輸電的交直流并列系統(tǒng)的有功功率分配問(wèn)題，本文提出了一種優(yōu)化方法。根據(jù)輸電線(xiàn)路的要求，計(jì)及多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)還考慮了多個(gè)約束條件，得到數(shù)學(xué)模型。再利用運(yùn)籌學(xué)中多目標(biāo)函數(shù)模型的加權(quán)求和法，使用LINGO軟件求取該多目標(biāo)函數(shù)模型，從而得到最優(yōu)的有功功率控制指令值，為交直流并列輸電系統(tǒng)的有功功率分配提供一種科學(xué)而合理的依據(jù)。

1 計(jì)及多目標(biāo)的有功功率函數(shù)

我國(guó)的輸電網(wǎng)絡(luò)在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)處于交直流混合的一個(gè)階段，現(xiàn)在我們來(lái)討論一個(gè)兩端的系統(tǒng)，同時(shí)利用交流高壓輸電線(xiàn)路和柔性直流輸電線(xiàn)路來(lái)傳輸電能。

1.1 計(jì)及輸電線(xiàn)路損耗的目標(biāo)函數(shù)

在有功功率的分配中，優(yōu)先考慮損耗，兼顧交流線(xiàn)路的損耗ΔPac和柔直輸電線(xiàn)路的損耗ΔPdc。交流線(xiàn)路的損耗ΔPac主要是指輸電設(shè)備的損耗；VSC-HVDC的損耗包括換流器、濾波器和換流變壓器的設(shè)備損耗，輸電線(xiàn)路損耗和接地極系統(tǒng)損耗這三部分[9]。

交流線(xiàn)路的損耗ΔPac主要由線(xiàn)路的等效電阻Rac產(chǎn)生。

(1)

其中：Vac表示交流電壓；Pac、Qac分別表示交流線(xiàn)路傳輸?shù)挠泄β屎蜔o(wú)功功率。

柔性直流輸電工程的損耗由很多部分構(gòu)成，顯然它并不是一個(gè)線(xiàn)性的函數(shù)。對(duì)于一個(gè)具體的VSC-HVDC系統(tǒng)而言，損耗都可以通過(guò)有功Pdc與其他物理量得到。在柔直工程建設(shè)規(guī)劃階段，一般認(rèn)為柔直系統(tǒng)的整個(gè)換流站損耗占額定容量的1.5%～6%，而輸電直流線(xiàn)路的損耗和線(xiàn)路的長(zhǎng)度有關(guān)，50km的距離的線(xiàn)路損耗約為0.14%～2.92%。

因此，計(jì)及交直流輸電系統(tǒng)總損耗f損的目標(biāo)函數(shù)表示為：

(2)

1.2 計(jì)及電網(wǎng)穩(wěn)定性的目標(biāo)函數(shù)

對(duì)于交直流并列的輸電系統(tǒng)，直流系統(tǒng)輸送的功率往往要比交流線(xiàn)路大。這樣，當(dāng)直流線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，并列的交流輸電線(xiàn)路就要承擔(dān)原有的直流線(xiàn)路傳輸?shù)墓β?，?dǎo)致交流系統(tǒng)失去穩(wěn)定性[10]。

記交直流并列輸電通道的交流通道抗沖擊強(qiáng)度

(3)

其中：PdcN表示的是直流系統(tǒng)的額定有功功率；Pac為正常工況下交流輸電線(xiàn)路的輸送功率；Paclimit表示的是交流輸電線(xiàn)路的暫態(tài)穩(wěn)定輸送功率極限。

而直流系統(tǒng)故障情況下，計(jì)及此時(shí)的影響因子μ，用Ψ來(lái)表征當(dāng)直流功率流向交流線(xiàn)路時(shí)，交流線(xiàn)路能夠承受這種沖擊的能力，則

(4)

記直流系統(tǒng)故障情況下功率轉(zhuǎn)移對(duì)交流通道的沖擊率為λ，則

(5)

其中：PacN表示的是交流系統(tǒng)的額定有功功率；K表示的是直流系統(tǒng)故障情況下功率轉(zhuǎn)移的效率。

這兩個(gè)指標(biāo)都在一定程度上反應(yīng)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性且都與交直流系統(tǒng)傳輸?shù)挠泄β视嘘P(guān)。在計(jì)及電網(wǎng)穩(wěn)定性的條件下，本文考慮這兩種指標(biāo)。因此，計(jì)及電網(wǎng)穩(wěn)定性的目標(biāo)函數(shù)表示為

minf穩(wěn)定性=min(φ+λ).

(6)

1.3 計(jì)及設(shè)備故障率的目標(biāo)函數(shù)

設(shè)備發(fā)生故障的可能性在一定程度上取決于系統(tǒng)的負(fù)載率，負(fù)載率越接近于1越好，輕載或者重載都有一定的劣勢(shì)，特別是換流站中的電力電子器件，一旦負(fù)載率過(guò)大，發(fā)生故障的可能性就會(huì)直線(xiàn)增加，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。在不同的負(fù)載率條件下，直流設(shè)備和交流設(shè)備的故障次數(shù)也會(huì)不一樣，那么交直流線(xiàn)路的有功功率的合理分配至關(guān)重要，合理的分配可以在一定程度上降低交直流并列輸電系統(tǒng)的設(shè)備故障次數(shù)，提高設(shè)備使用壽命，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。而負(fù)載率β可以表示為

(7)

其中：PiN表示的是交直流線(xiàn)路的額定輸出有功功率。

因此，交直流輸電系統(tǒng)的故障率作為交直流并列系統(tǒng)功率分配的目標(biāo)函數(shù)[11]，應(yīng)該有：

(8)

其中：g(β)表示的是設(shè)備故障次數(shù)t與負(fù)載率β之間的對(duì)應(yīng)函數(shù)，即t=g(β)。

1.4 計(jì)及設(shè)備利用率的目標(biāo)函數(shù)

設(shè)備的利用率可認(rèn)為是元件承載的功率與額定功率的比值，用這個(gè)比值來(lái)表征元件是否得到充分利用。合理地使用設(shè)備可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)，IGBT等一系列的設(shè)備使用壽命會(huì)大幅度增加，經(jīng)濟(jì)性能得到了大量的提升。對(duì)于交直流并列輸電系統(tǒng)，不能為了提高設(shè)備的利用率而只采用一條線(xiàn)路輸電，交直流輸電線(xiàn)路上都應(yīng)該有功率的傳輸，功率分配問(wèn)題，直接影響兩者的設(shè)備利用率ηdc和ηac，同時(shí)還應(yīng)該保留足夠的裕度。為了盡可能高效且均衡的利用每一個(gè)設(shè)備，本文采用設(shè)備均衡利用率[12]這個(gè)概念，則

相同發(fā)酵工藝條件下稱(chēng)取不同質(zhì)量的蔗糖和葡萄糖添加到蘋(píng)果汁發(fā)酵液中，添加量分別為0%、2%、4%、8%、16%，20 ℃進(jìn)行恒溫發(fā)酵，結(jié)束后蒸餾取樣測(cè)定蘋(píng)果白蘭地中異丁醇、異戊醇及苯乙醇含量。

(9)

其中：ξ為均衡狀態(tài)下的元件的均衡效率；S為元件的額定容量或短時(shí)間內(nèi)可以過(guò)載運(yùn)行的極限容量。

因此，交直流輸電系統(tǒng)的故障利用率作為交直流并列系統(tǒng)功率分配的目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)該有：

(10)

其中：Ai表示的是直流線(xiàn)路和交流線(xiàn)路均衡利用率的影響因子，0≤Ai≤1且Adc+Aac=1。

進(jìn)一步表示為：

(11)

2 有功功率的約束條件

交直流并列輸電系統(tǒng)功率分配問(wèn)題，就是在求解上述的四個(gè)指標(biāo)，使其都能夠達(dá)到最優(yōu)值，而顯然這種有功功率的分配需要滿(mǎn)足一定的約束條件。

2.1 功率守恒約束

交直流并列輸電系統(tǒng)功率分配問(wèn)題在一定程度上需要滿(mǎn)足這樣的絕對(duì)約束又稱(chēng)硬約束，那就是功率守恒問(wèn)題，即滿(mǎn)足Pw-Pac-Pdc=0這個(gè)等式約束條件。

2.2 傳輸要求約束

當(dāng)有功功率不足時(shí)，無(wú)法滿(mǎn)足負(fù)荷的需求。有功功率和頻率強(qiáng)相關(guān)，如果系統(tǒng)的頻率下降，供電可靠性大大減小，甚至無(wú)法正常工作。因此，在傳輸?shù)挠泄β实倪^(guò)程中，必須得滿(mǎn)足負(fù)荷要求，即Pw≥PL。

2.3 避免并列環(huán)流的約束條件

交直流并列輸電系統(tǒng)，有功功率的分配不合適，可能會(huì)出現(xiàn)這樣的一種情況：交流輸電線(xiàn)路上輸送的功率方向和柔性直流輸電線(xiàn)路輸送的功率方向相反。在這個(gè)交直流混合系統(tǒng)中就出現(xiàn)了一個(gè)環(huán)流，稱(chēng)之為交直流運(yùn)行的“并列環(huán)流”。這種環(huán)流會(huì)增加系統(tǒng)的損耗，甚至?xí)淖兿到y(tǒng)中的母線(xiàn)電壓，給電力系統(tǒng)調(diào)度帶來(lái)不便，系統(tǒng)的穩(wěn)定性能差。

因此，為了避免出現(xiàn)并列環(huán)流，勢(shì)必要求，直流輸電線(xiàn)路傳輸?shù)挠泄β屎徒涣骶€(xiàn)路傳輸功率方向相同，即Pac*Pdc≥0。

3 有功功率的多目標(biāo)優(yōu)化模型及其求解

綜上所述，可得計(jì)及線(xiàn)路損耗，電網(wǎng)穩(wěn)定性，設(shè)備故障率，設(shè)備利用率的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)模型為：

minF(Pdc，Pac)=minF(f損耗，f穩(wěn)定性，f故障， -f利用)，

目標(biāo)函數(shù)與約束條件共同構(gòu)成的多目標(biāo)優(yōu)化模型的解就是交直流并列輸電系統(tǒng)有關(guān)功率分配的最優(yōu)值即柔直的有功功率指令值。對(duì)于多目標(biāo)函數(shù)的求解方法并不多，常用的方法是模糊理論，其主要的過(guò)程是對(duì)目標(biāo)函數(shù)和約束條件的模糊化處理，構(gòu)建合適的隸屬度函數(shù)作為模糊評(píng)價(jià)指標(biāo)。但是，隸屬度函數(shù)難以構(gòu)建，目標(biāo)類(lèi)型不同，隸屬度函數(shù)也會(huì)不一樣，并且構(gòu)造多樣化。

LINGO軟件是由美國(guó)的系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)的一款軟件，其作用就是最優(yōu)化問(wèn)題的求解，可求解各種規(guī)劃問(wèn)題：線(xiàn)性、非線(xiàn)性、整數(shù)、一次、二次的規(guī)劃[13]。在最優(yōu)化窗口輸入一套固定的語(yǔ)言進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，軟件內(nèi)有多種常用函數(shù)，方便使用者直接調(diào)用。外部數(shù)據(jù)的輸入也可以通過(guò)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。在求解狀態(tài)變量多，目標(biāo)函數(shù)多的優(yōu)化問(wèn)題時(shí)也能夠做到快速計(jì)算。由于優(yōu)化問(wèn)題的普遍性，LINGO軟件的易操作性和快速性，可用于各種不同場(chǎng)合。

運(yùn)籌學(xué)是運(yùn)用科學(xué)的數(shù)學(xué)方法(主要是數(shù)學(xué)模型)對(duì)資源(人力、物力、財(cái)力、時(shí)間等)進(jìn)行合理籌劃和運(yùn)用，尋找管理及決策最優(yōu)化的綜合性學(xué)科。目標(biāo)規(guī)劃作為運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)分支，主要解決多個(gè)目標(biāo)問(wèn)題，或互相矛盾或優(yōu)先級(jí)不同或多重目標(biāo)等。目標(biāo)規(guī)劃一般求取的是滿(mǎn)意解，其約束條件是軟約束，目標(biāo)函數(shù)也存在輕重緩急或者主次即有優(yōu)先權(quán)的問(wèn)題。對(duì)于目標(biāo)規(guī)劃具體方法有評(píng)價(jià)函數(shù)法(包括目標(biāo)函數(shù)加權(quán)求和法、極小極大目標(biāo)值法、理想目標(biāo)點(diǎn)法等)和交互規(guī)劃法(包括逐步寬容約束法)。

評(píng)價(jià)函數(shù)法就是將其中的多個(gè)目標(biāo)函數(shù)按照決策者的偏好綜合成一個(gè)函數(shù)(評(píng)價(jià)函數(shù))。然后利用求解單目標(biāo)最優(yōu)化的方法求出最優(yōu)解，從而得到?jīng)Q策者偏好的解。本文采用目標(biāo)函數(shù)加權(quán)求和法[14]。具體步驟如下所示：

(1)根據(jù)實(shí)際要求，列寫(xiě)數(shù)學(xué)模型

列寫(xiě)目標(biāo)函數(shù)和約束條件后得數(shù)學(xué)模型：

minF[f1(χ)，f2(χ)，…fn(x)]，

其中：χ表示決策變量組；fk表示目標(biāo)函數(shù)；gi、hi表示等式約束和不等式約束。

(2)對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行規(guī)范化

(3)對(duì)各個(gè)目標(biāo)的重要性影響作出評(píng)價(jià)，給出fk重要性的權(quán)重系數(shù)ωk

(4)求解單目標(biāo)極小化問(wèn)題

圖1 運(yùn)籌學(xué)多目標(biāo)優(yōu)化流程圖

上述優(yōu)化算法的求解過(guò)程流程圖如圖1所示。

4 算例分析

以上海南匯的柔性直流輸電線(xiàn)路(治風(fēng)3993線(xiàn))和交流線(xiàn)路(治風(fēng)3992線(xiàn)路)并列輸電系統(tǒng)為例，如圖2所示。該交直流并列運(yùn)行是為了把功率從南匯風(fēng)電場(chǎng)輸送到大治站。對(duì)于柔性直流輸電系統(tǒng)而言，并列運(yùn)行時(shí)換流站VSC1采用的是定有功功率控制，而換流站VSC2采用的是定直流電壓控制。風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到16.5MW，大治站的基本負(fù)荷要求為12MW。

圖2 交直流并列輸電系統(tǒng)基本原理圖

柔性直流輸電系統(tǒng)參數(shù)：聯(lián)結(jié)變壓器的變比為35kV/31kV，額定容量為20MVA；線(xiàn)路總長(zhǎng)度為10km。其額定的輸送容量為18MW，有功功率的范圍為-18MW～18MW，額定電壓為±30kV，額定電流為300A。交流線(xiàn)路參數(shù)：額定有功功率為20MW，功率因數(shù)0.98，額定電壓值為35kV，線(xiàn)路的輸送功率極限為21MW，線(xiàn)路的電阻值為0.27Ω/km。

f1=0.0022(x2-x1)2+0.04x1.

4.1 數(shù)學(xué)模型

設(shè)決策變量

Pdc=x1，PW=x2.

考慮輸電線(xiàn)路的損耗，設(shè)柔性直流輸電系統(tǒng)的損耗比為4%，由公式(1)、公式(2)可得：

f1=0.0022(x2-x1)2+0.04x1.

考慮電網(wǎng)的穩(wěn)定性，設(shè)K=100%，μ=1。根據(jù)公式(3)、公式(6)可得：

考慮設(shè)備的故障率，故障的次數(shù)和設(shè)備的負(fù)載率有關(guān)，設(shè)tac=3βac2，tdc=5βdc2。由公式(7)、公式(8)可得：

考慮設(shè)備的利用率，設(shè)ξdc=0.6，Adc=0.6；ξac=0.7，Aac=0.4。而此時(shí)目標(biāo)函數(shù)要求越大越好，化為標(biāo)準(zhǔn)型(取其相反數(shù)即可)。由式公式(9)、公式(11)可得：

f4=-0.025x1-0.031x2.

柔性直流輸電線(xiàn)路和交流輸電線(xiàn)路并列運(yùn)行將風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)生的功率輸送到大治站，在功率分配問(wèn)題上有一定的約束條件，根據(jù)分析可得：

4.2 評(píng)價(jià)函數(shù)

通過(guò)LINGO軟件可求得各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的極小極大值，結(jié)果如下表1所示。

表1 目標(biāo)函數(shù)極值表

權(quán)重是指該指標(biāo)在整體評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要程度，需要從若干評(píng)價(jià)指標(biāo)中分出輕重，可用數(shù)字來(lái)表示，設(shè)置權(quán)重的方法通常為主觀經(jīng)驗(yàn)法、主次指標(biāo)排隊(duì)分類(lèi)法、專(zhuān)家調(diào)查法等。對(duì)于損耗、穩(wěn)定性、故障率、利用率，給定一組權(quán)重：0.3，0.4，0.2，0.1即ω1=0.3，ω2=0.4，ω3=0.2，ω4=0.1。

綜上所述，所以，評(píng)價(jià)函數(shù)為：

4.3 最優(yōu)解求取

重新構(gòu)造得到的評(píng)價(jià)函數(shù)綜合了各個(gè)目標(biāo)函數(shù)同時(shí)還包含了滿(mǎn)意度等要求，此時(shí)多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題就演變成了一個(gè)單目標(biāo)的優(yōu)化問(wèn)題，顯然評(píng)價(jià)函數(shù)越小越好。在原有的約束條件下，評(píng)價(jià)函數(shù)的最優(yōu)解可以認(rèn)為是多目標(biāo)優(yōu)化的滿(mǎn)意解，同時(shí)也是上海南匯示范過(guò)程中，能量從南匯風(fēng)電場(chǎng)輸送到大治站甚至到更遠(yuǎn)的用戶(hù)端的含有柔性直流輸電線(xiàn)路的交直流并列運(yùn)行輸電的最優(yōu)分配情況。

利用LINGO軟件，求取評(píng)價(jià)函數(shù)的最優(yōu)解即minu(φ(x))的可行解。根據(jù)軟件結(jié)果顯示極小值點(diǎn)為(5.2，12)。也就是說(shuō)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)出的有功功率為12 MW，而柔性直流輸電線(xiàn)路傳輸?shù)挠泄β蕿?.2 MW時(shí)，系統(tǒng)的各個(gè)目標(biāo)(損耗、穩(wěn)定性、故障率、利用率)可以達(dá)到最佳效果。此時(shí)柔性直流輸電的換流站的定有功功率的參考值可設(shè)置為5.2 MW。

5 總 結(jié)

本文針對(duì)交直流并列運(yùn)行的輸電系統(tǒng)，從線(xiàn)路的損耗、系統(tǒng)的穩(wěn)定性(抗干擾性)、設(shè)備的故障率、設(shè)備的均衡利用率等四個(gè)方面來(lái)考慮有功功率的分配優(yōu)化問(wèn)題。結(jié)合運(yùn)籌學(xué)的知識(shí)，提出了一種多目標(biāo)規(guī)劃方法，算法中的評(píng)價(jià)函數(shù)不僅對(duì)不同的目標(biāo)進(jìn)行了規(guī)范化，還反映了運(yùn)行人員對(duì)各約束條件的重視和需求程度。LINGO軟件的合理利用，大大地減小了計(jì)算的難度。該方法計(jì)算簡(jiǎn)單而靈活，可表示為含有風(fēng)電場(chǎng)功率和直流系統(tǒng)有功的函數(shù)，直接而有效的得到最佳的分配方式，同時(shí)柔性直流輸電的換流站有功功率的參考值也可以獲得，為交直流并列系統(tǒng)中柔性直流輸電系統(tǒng)有功功率控制優(yōu)化提供依據(jù)。

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Optimized Distribution for Active Power in Parallel AC/DC Transmission Systems

Li Weiguo，Lao Xueting

(Electrical Engineering College，Northeast Electric Power University，Jilin Jilin 132012)

The existing high-voltage transmission lines are mostly high-voltage AC，power grid is the AC/VSC-HVDC parallel transmission system in a long period of time with the addition of VSC-HVDC technology，increasing the complexity of the power flow distribution.Because of the lack of basis in receiving active power command value，this paper presents a multi-objective optimization method，considering multiple objectives and establishing the objective functions.Using the method of operational research and LINGO software to solve the mathematical model，then we know the distribution of active power on AC and DC power lines.Finally，the feasibility of this method is proved by the example of Nanhui Demonstration Project in Shanghai.Compared with other algorithms，this method is simple and fast.The proposed multi-objective optimization method can reduce the loss of power grid and ensure the sefety and reliability.

AC/VSC-HVDC parallel transmission system；Power distribution；Multi-objective optimization；Operations research

2016-10-12

國(guó)家電網(wǎng)公司科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(NEDU20150002)

李衛(wèi)國(guó)(1970-),男,碩士,副教授,主要研究方向:柔性直流.

1005-2992(2017)02-0024-07

TP29

A

電子郵箱： 1677493048@qq.com.(李衛(wèi)國(guó))；178798591@qq.com(勞雪婷)