CN111384720A - 一种多端直流输电系统的试验序列优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多端直流输电系统的试验序列优化方法，包括：获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式；根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分；按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选；根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列，能有效解决现有技术中存在多端直流输电系统试验切换时间的计算量非常大的问题，从而大大提高了遍历计算速度。本发明还公开了一种多端直流输电系统的试验序列优化装置。

Description

一种多端直流输电系统的试验序列优化方法及装置

技术领域

本发明涉及直流输电系统技术领域，尤其涉及一种多端直流输电系统的试验序列优化方法及装置。

背景技术

多端直流输电系统是直流输电系统的一种形式，为一个送端换流站加多个受端换流站及传输线路组成，用于将电能从送端换流站所连交流电网输送至受端换流站所连交流电网，送端换流站送出的功率等于受端换流站接收功率之和。送端换流站和受端换流站均有1个极或者2个极，每个极有1个阀组或者2个阀组。每个换流站根据其不同的线路连接情况、参数设置情况、功率输送情况等各种因素，将组合成为多种运行方式，在同一时刻三个站各自的运行方式组合，称为直流输电系统的运行方式，简称直流运行方式。

为了对多端直流输电系统的功能进行测试，需要设计一系列试验，以尽可能少的试验数量覆盖尽可能多的直流运行方式，每一个试验基本流程是，将直流输电系统设置为直流运行方式A(称之为初态)，然后设置故障或者改变参数，观察直流系统电压、电流、保护动作、运行状态等的响应，直流输电系统将变化至另一个直流运行方式B(称之为末态)，方式A和方式B可以相同，也可以不同。

为了完成设计的所有试验，需要进行对试验进行排序，每个试验本身的时间是固定不变的，排序不同会影响整个试验的时间。考虑序列中的两个试验1和试验2，试验1的末态到试验2的初态，需要人工操作进行状态变更，将花费一定时间，称为切换时间，切换时间取决于试验1末态与试验2初态之间的差异，差异越大，切换时间越长。目前，现有技术中存在多端直流输电系统试验切换时间的计算量非常大的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种多端直流输电系统的试验序列优化方法及装置，能有效解决现有技术中存在多端直流输电系统试验切换时间的计算量非常大的问题，从而大大提高了遍历计算速度。

本发明一实施例提供一种多端直流输电系统的试验序列优化方法，包括：

获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式；

根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分；

按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选；

根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

作为上述方案的改进，通过如下步骤构建所述直流运行方式模型：

按照预设的有向图模型，将每个试验作为所述有向图模型的一个节点，所有试验的序列作为所述有向图模型的有向连线，每两个试验间的切换时间作为所述有向图模型的一条所述有向连线的权值，以构建所述直流运行方式模型。

作为上述方案的改进，所述根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分，具体包括：

按照所述通信状态及所述交流系统类型的类型组合，将所述直流运行方式模型中的有向图模型划分为m个子图模型；其中，所述通信状态包括正常通信状态及异常通信状态，所述交流系统类型包括大方式交流系统及小方式交流系统，所述类型组合分别由所述通信状态、所述交流系统类型中的一种组合而成；m为所述类型组合的数量，每个所述子图模型排序在末位的试验的末态与其余所述子图模型排序在首位的试验的初态一一对应，所述子图模型由n/m个节点构成，n为所述直流运行方式模型的节点。

作为上述方案的改进，所述按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选，具体包括：

从获取到的阀组连接方式中，筛选出满足第一可行性条件的试验切换方式；其中，所述第一可行性条件包括仅换流站的任一运行极中的一个阀组变化、任一运行极整体变化、两个运行极同时变化；

从获取到的输出模式中，筛选出满足第二可行性条件的试验切换方式；其中，所述输出模式包括有功控制模式、无功控制模式及空载加压控制模式，所述第二可行性条件包括每次仅一个换流站发生变化，且仅存在所述有功控制模式与所述无功控制模式、所述有功控制模式与所述空载加压控制模式间的相互变化；

根据筛选出的试验切换方式，优化所述划分后的直流运行方式模型。

作为上述方案的改进，所述根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列，具体包括：

分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间；

遍历优化后的直流运行方式模型中所有试验的序列，并根据所述切换时间分别计算各序列下的总切换时间；

根据所述总切换时间，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

作为上述方案的改进，所述根据所述总切换时间，确定所述多端直流输电系统的试验序列，具体包括：

获取当所述总切换时间为最小值时对应的序列，作为所述多端直流输电系统的试验序列。

本发明另一实施例对应提供了一种多端直流输电系统的试验序列优化装置，包括：

数据获取模块，用于获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式；

模型划分模块，用于根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分；

模型优化模块，用于按所述阀组连接方式及所述输出模式的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选；

序列筛选模块，用于根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种多端直流输电系统的试验序列优化方法及装置，通过获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式，根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分，按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选，根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列，这样根据运行方式各个因素的实际特点，排除了部分不合理的情况，能有效解决现有技术中存在多端直流输电系统试验切换时间的计算量非常大的问题，大大降低了计算复杂度，同时能有效提高遍历计算速度，从而能有效降低切换时间，降低了直流输电系统试验的总时间，且降低了对计算机硬件的要求，更有利于产品化。

本发明另一实施例提供了一种多端直流输电系统的试验序列优化设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法。

本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1，是本发明实施例一提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化方法的流程示意图，所述方法包括步骤S101至S104。

S101、获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式。

本实施例中，获取影响每个换流站直流运行方式的因素数据，其中，该因素数据包括多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、功率数据、通信状态、交流系统类型、回线模式及输出模式。示例性的，以三端双极四阀组直流输电系统为例，直流运行方式影响数据如下表1所示。

表1

S102、根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分。

优选的，在步骤S102之前，通过如下步骤构建所述直流运行方式模型：

按照预设的有向图模型，将每个试验作为所述有向图模型的一个节点，所有试验的序列作为所述有向图模型的有向连线，每两个试验间的切换时间作为所述有向图模型的一条所述有向连线的权值，以构建所述直流运行方式模型。

需要说明的是，若直流运行方式模型中有向图模型设有n个节点，采用完全遍历法计算出的所有路径数量为n！，在节点数多的情况下计算量非常大。

进一步，优选的，步骤S102具体包括：

按照所述通信状态及所述交流系统类型的类型组合，将所述直流运行方式模型中的有向图模型划分为m个子图模型；其中，所述通信状态包括正常通信状态及异常通信状态，所述交流系统类型包括大方式交流系统及小方式交流系统，所述类型组合分别由所述通信状态、所述交流系统类型中的一种组合而成；m为所述类型组合的数量，每个所述子图模型排序在末位的试验的末态与其余所述子图模型排序在首位的试验的初态一一对应，所述子图模型由n/m个节点构成，n为所述直流运行方式模型的节点。

示例性的，考虑到改变通信状态、改变交流系统类型的时间较久，且一般设计试验集合时，通信状态、交流系统类型都会均衡分配，因此，按照通信状态中的正常通信状态及异常通信状态、交流系统类型中的大方式交流系统及小方式交流系统的四种类型组合，将该直流运行方式模型中的整个有向图模型分为四个子图模型，每个子图模型规模基本一致。其中，有向图模型有n个节点，每个子图模型可为n/4个节点，每个子图模型最末一个试验的末态到另一个子图模型最开始试验的初态相连。因此，将所有路径数量n！降低为4(n/4)！+4！，大大降低了计算量。

S103、按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选。

优选的，步骤S103具体包括：

从获取到的阀组连接方式中，筛选出满足第一可行性条件的试验切换方式；其中，所述第一可行性条件包括仅换流站的任一运行极中的一个阀组变化、任一运行极整体变化、两个运行极同时变化；

从获取到的输出模式中，筛选出满足第二可行性条件的试验切换方式；其中，所述输出模式包括有功控制模式、无功控制模式及空载加压控制模式，所述第二可行性条件包括每次仅一个换流站发生变化，且仅存在所述有功控制模式与所述无功控制模式、所述有功控制模式与所述空载加压控制模式间的相互变化；

根据筛选出的试验切换方式，优化所述划分后的直流运行方式模型。

需要说明的是，请参见表1，阀组连接方式的变化共计15²＝225种，从实际操作可行性和流畅性考虑，即该第一可行性条件，有以下原则：

(1)只修改一个运行极，且只修改此运行极的一个阀组，一共有(2+2)*15*2＝120种；

(2)只修改一个运行极，且只修改此运行极整体，一共有(1+1)*15*2＝30种；

(3)同时修改两个运行极，即从零到两个运行极或者两个运行极到零，一共有3+3＝6种；

符合以上原则的变化一共156种，因此，可在每个子图模型中删除不符合上述原则的69种情况，删除后子图模型的有向连线为原来的70％，降低了计算量的30％。

请参见表1，输出模式包括有功控制模式、无功控制模式、空载加压控制模式，从实际操作可行性考虑，即该第二可行性条件，有以下原则：每次只修改一个换流站情况，且只存在有功控制与无功控制、有功控制与空载加压控制间的相互变化。因此，三站模式切换组合共3³＝27种，变化共27²＝729种，符合上述原则的一共27*6＝162种，相比总切换组合数降低了77.8％。

因此，经过步骤S102至步骤S103的优化，多端直流输电系统试验切换时间的计算量可从n！降低至0.622(4(n/4)！+4！)。可见，大大降低了计算量，能有效提高计算速度。

S104、根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

优选的，步骤S104具体包括：

分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间；

遍历优化后的直流运行方式模型中所有试验的序列，并根据所述切换时间分别计算各序列下的总切换时间；

根据所述总切换时间，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

本发明还提供多端直流输电系统的试验序列优化方法的一具体实施例，所述方法包括上述实施例的多端直流输电系统的试验序列优化方法的步骤S101-S103，还对步骤S104进一步限定了，所述分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间，包括：

根据所述阀组连接方式的变化情况，阀组切换时间由以下规则确定，具体如下：

当同一种阀组连接方式间变化时，t_N＝0；其中，t_N为所述阀组切换时间；

当同极间阀组由单阀变为双阀，或由双阀变为单阀时，t_N＝t₁₁；其中，t₁₁为第一预设阀组切换时间，所述换流站设有第一运行极和第二运行极的一种或两种；

当同极间由有阀组变为无阀组，或由无阀组变为有阀组时，t_N＝t₁₂；其中，t₁₂为第二预设阀组切换时间；

当各极都存在阀组变化时，分别计算各极的切换时间，获取各极的切换时间的最大值作为所述阀组切换时间。

需要说明的是，送端换流站和受端换流站均具有一个或两个运行极，每个运行极具有一个或两个阀组。阀组连接方式发生变化时对应的切换时间具体为阀组切换时间。请参见表1，在阀组连接方式变化情况具体为同一种阀组连接方式间变化时，可以是单阀组、双阀组、三阀组或四阀组内连接方式发生变化，如双阀组内第二运行极双阀变为第一运行极高阀和第二运行极高阀，此时的阀组切换时间不发生变化。在阀组连接方式变化情况具体为同极间阀组由单阀变为双阀，或由双阀变为单阀时，如第一运行极高阀变为第一运行极双阀、第一运行极双阀和第二运行极高阀变为第一运行极高阀和第二运行极高阀，此时的阀组切换时间，即第一预设阀组切换时间，可以为t_N＝5～10s。在阀组连接方式变化情况具体为同极间由有阀组变为无阀组，或由无阀组变为有阀组时，可以是单阀组内的连接方式与三阀组、双阀组内的连接方式间的相互变换，如第一运行极高阀变为第一运行极高阀和第二运行极低阀、第一运行极双阀和第二运行极高阀变为第一运行极双阀，此时的阀组切换时间，即第二预设阀组切换时间，可以是t_N＝5～10s。在阀组连接方式变化情况具体为第一运行极和第二运行极都存在阀组变化时，如第一运行极双阀和第二运行极双阀变为第一运行极高阀。因此，每个极的切换时间按上述方法单独计算，此时的阀组切换时间取两个极的切换时间最大值t_N＝max(t_{N_P1}，t_{N_P2})，其中，t_{N_P1}为其中一个极的切换时间，t_{N_P2}为另一个极的切换时间。

优选的，所述分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间，还包括：

根据所述通信状态的变化情况，站间通信切换时间由以下规则确定，具体如下：

当通信状态不变时，t_c＝0；其中，t_C为所述站间通信切换时间；

当通信状态存在变化时，t_c＝t₂₁；其中，t₂₁为预设通信切换时间。

本实施例中，请参见表1，通信状态中通信状态具体包括正常状态和异常状态。通信状态发生变化时对应的切换时间具体为站间通信切换时间。在通信状态不变时，t_C＝0。在通信状态变化时，如正常状态变为异常状态、异常状态变为正常状态，此时的站间通信切换时间，即预设通信切换时间，优选为t_C＝20～30min。

优选的，所述分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间，还包括：

根据所述交流系统类型的变化情况，交流系统类型切换时间由以下规则确定，具体如下：

当交流系统类型不变时，t_A＝0其中，t_A为所述交流系统类型切换时间；

当交流系统类型存在变化时，t_A＝t₃₁；其中，t₃₁为预设交流系统类型切换时间。

本实施例中，请参见表1，交流系统类型中交流系统类型具体包括大方式和小方式。交流系统类型发生变化时对应的切换时间具体为交流系统类型切换时间。在交流系统类型不变时，此时的交流系统类型切换时间为0。在交流系统类型变化时，如大方式变为小方式、小方式变为大方式，此时的交流系统类型切换时间，即预设交流系统类型切换时间，优选为t_A＝10～15min。

优选的，所述分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间，还包括：

根据以下公式确定输出模式切换时间，具体公式如下：

t_O＝t_OQ1+t_OQ2+t_OV1+t_OV2

其中，t_O为所述输出模式切换时间，t_OQ1为所述第一运行极的无功模式内部切换时间，t_OQ2为所述第二运行极的无功模式内部切换时间，t_Ov1为所述第一运行极的空载加压模式内部切换时间，t_OV2为所述第二运行极的空载加压模式内部切换时间；

根据无功模式的变化情况，所述第一运行极、所述第二运行极的无功模式内部切换时间由以下规则确定，具体如下：

当所述第一运行极的无功变化量为正时，t_OQ1＝ΔQ₁Q_rateU；其中，ΔQ₁为所述第一运行极的无功变化量，Q_rateU为预设的无功功率上升速率；

当所述第一运行极的无功变化量为负时，t_OQ1＝-ΔQ₁Q_rateD；其中，Q_rateD为预设的无功功率下降速率；

当所述第二运行极的无功变化量为正时，t_OQ2＝ΔQ₂Q_rateU；其中，ΔQ₂为所述第二运行极的无功变化量；

当所述第二运行极的无功变化量为负时，t_OQ2＝-ΔQ₂Q_rateD；

根据空载加压模式的变化情况，所述第一运行极、所述第二运行极的空载加压模式内部切换时间由以下规则确定，具体如下：

当所述第一运行极的空载电压变化量为正时，t_OV1＝ΔV₁V_rateU；其中，ΔV₁为所述第一运行极的空载电压变化量，V_rateU为预设的空载电压上升速率；

当所述第一运行极的空载电压变化量为负时，t_OV1＝-ΔV₁V_rateD；其中，V_rateD为预设的空载电压下降速率；

当所述第二运行极的空载电压变化量为正时，t_OV2＝ΔV₂V_rateU；其中，ΔV₂为所述第二运行极的空载电压变化量；

当所述第二运行极的空载电压变化量为负时，t_Ov2＝-ΔV₂V_rateD°

本实施例中，请参见表1，输出模式中输出模式具体包括有功控制模式、无功控制模式及空载加压模式。输出模式发生变化时对应的切换时间具体为输出模式切换时间。预先设置无功模式的无功功率上升速率和无功功率下降速率，两者通常在100-1000Mvar/min范围内。在ΔQ₁≥0时，则认为第一运行极的无功变化量为正，此时的第一运行极的无功模式内部切换时间为t_OQ1＝ΔQ₁Q_rateU。在ΔQ₁≤0时，则认为第一运行极的无功变化量为负，此时的第一运行极的无功模式内部切换时间为t_OQ1＝-ΔQ₁Q_rateD。在ΔQ₂≥0时，则认为第二运行极的无功变化量为正，此时的第二运行极的无功模式内部切换时间为t_OQ2＝ΔQ₂Q_rateU。在ΔQ₂≤0时，则认为第二运行极的无功变化量为负，此时的第二运行极的无功模式内部切换时间为t_OQ2＝-ΔQ₂Q_rateD。预先设置空载加压模式的空载电压上升速率和空载电压下降速率，两者通常在10-50kV/min范围内。在ΔV₁≥0时，则认为第一运行极的空载电压变化量为正，此时的第一运行极的空载加压模式内部切换时间t_Ov1＝ΔV₁V_rateU。在ΔV₁≤0时，则认为第一运行极的空载电压变化量为负，此时的第一运行极的空载加压模式内部切换时间t_Ov1＝-ΔV₁V_rateD。在ΔV₂≥0时，则认为第二运行极的空载电压变化量为正，此时的第二运行极的空载加压模式内部切换时间为t_OV2＝ΔV₂V_rateU°在ΔV₂≤0时，则认为第二运行极的空载电压变化量为负，此时的第二运行极的空载加压模式内部切换时间为t_OV2＝-ΔV₂V_rateD。进一步，优选的，通过计算得到t_O＝0～10min。

进一步，优选的，步骤S04还包括分析功率数据发生变化时对应的切换时间，包括：

根据所述功率数据的变化情况，功率切换时间由以下规则确定，具体如下：

当所述第一运行极和所述第二运行极的功率均无变化时，t_P＝0；其中，t_P为所述功率切换时间；

当所述第一运行极和所述第二运行极的功率变化量均为正时，t_P＝max(ΔP₁P_rateU，ΔP₂P_rateU)；其中，ΔP₁为所述第一运行极的功率变化量，ΔP₂为所述第二运行极的功率变化量，P_rateU为预设的功率上升速率；

当所述第一运行极和所述第二运行极的功率变化量均为负时，t_P＝max(-ΔP₁P_rateD，-ΔP₂P_rateD)；其中，P_rateD为预设的功率下降速率；

当所述第一运行极的功率变化量为正，所述第二运行极的功率变化量为负时，t_P＝max(ΔP₁P_rateU，-ΔP₂P_rateD)；

当所述第一运行极的功率变化量为负，所述第二运行极的功率变化量为正时，t_P＝max(-ΔP₁P_rateD，ΔP₂P_rateU)。

本实施例中，请参见表1，功率在0％-100％连续。预先设置功率上升速率和功率下降速率，两者优选在100-1000MW/min范围内。功率数据发生变化时对应的切换时间具体为功率切换时间。在ΔP₁＝0且ΔP₂＝0时，则认为所述第一运行极和所述第二运行极的功率均无变化，功率切换时间为0。在ΔP₁≥0且ΔP₂≥0时，则认为第一运行极和第二运行极的功率变化量均为正，功率切换时间具体为t_P＝max(ΔP₁P_rateu，ΔP₂P_rateU)。在ΔP₁≤0且ΔP₂≤0时，则认为第一运行极和第二运行极的功率变化量均为负，功率切换时间具体为t_P＝max(-ΔP₁P_rateD，-ΔP₂P_rateD)。在ΔP₁≥0且ΔP₂≤0时，则认为第一运行极的功率变化量为正，第二运行极的功率变化量为负，功率切换时间具体为t_P＝max(ΔP₁P_rateU，-ΔP₂P_rateD)。在ΔP₁≤0且ΔP₂≥0时，则认为第一运行极的功率变化量为负，第二运行极的功率变化量为正，功率切换时间具体为t_P＝max(-ΔP₁P_rateD，ΔP₂P_rateU)。进一步，优选的，通过计算得到t_P＝0～10min。

优选的，步骤S04还包括分析回线模式发生变化时对应的切换时间，包括：

根据所述回线模式的变化情况，回线模式切换时间由以下规则确定，具体如下：

当回线模式不变时，t_L＝0其中，t_L为所述回线模式切换时间；

当回线模式存在变化时，t_L＝t₄₁；其中，t₄₁为预设回线模式切换时间。

本实施例中，请参见表1，回线模式中回线模式具体包括金属回线模式和大地回线模式。回线模式发生变化时对应的切换时间具体为回线模式切换时间。在回线模式不变时，此时的回线模式切换时间为0。在回线模式变化时，如金属回线模式变为大地回线模式、大地回线模式变为金属回线模式，此时的回线模式切换时间，即预设回线模式切换时间，优选为t_L＝1～2min。

进一步，在一种有可选的实施例中，所述根据所述切换时间分别计算各序列下的总切换时间，包括：

根据以下公式确定所述总切换时间，具体公式如下：

其中，t(e_i，2，e_i+1，1)＝t_N+t_P+t_C+t_A+t_L+t_O

t_total为任一序列下的总切换时间，n为试验总数，e_i，2为第i个试验的末态，e_i+1，1为第i+1个试验的初态，t(e_i，2，e_i+1，1)为第i个试验的末态到第i+1个试验的初态的切换时间。

更进一步，所述根据所述总切换时间，确定所述多端直流输电系统的试验序列优选为：

获取当所述总切换时间为最小值时对应的序列，作为所述多端直流输电系统的试验序列。

本发明实施例一提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化方法，通过获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式，根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分，按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选，根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列，这样根据运行方式各个因素的实际特点，排除了部分不合理的情况，能有效解决现有技术中存在多端直流输电系统试验切换时间的计算量非常大的问题，大大降低了计算复杂度，同时能有效提高遍历计算速度，从而能有效降低切换时间，降低了直流输电系统试验的总时间，且降低了对计算机硬件的要求，更有利于产品化。

实施例二

参见图2，是本发明实施例二提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化装置的结构示意图，包括：

数据获取模块201，用于获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式；

模型划分模块202，用于根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分；

模型优化模块203，用于按所述阀组连接方式及所述输出模式的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选；

序列筛选模块204，用于根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

优选的，所述装置还包括：

直流运行方式模型构建单元，用于按照预设的有向图模型，将每个试验作为所述有向图模型的一个节点，所有试验的序列作为所述有向图模型的有向连线，每两个试验间的切换时间作为所述有向图模型的一条所述有向连线的权值，以构建所述直流运行方式模型。

优选的，所述模型划分模块202包括：

子图模型构建单元，用于按照所述通信状态及所述交流系统类型的类型组合，将所述直流运行方式模型中的有向图模型划分为m个子图模型；其中，所述通信状态包括正常通信状态及异常通信状态，所述交流系统类型包括大方式交流系统及小方式交流系统，所述类型组合分别由所述通信状态、所述交流系统类型中的一种组合而成；m为所述类型组合的数量，每个所述子图模型排序在末位的试验的末态与其余所述子图模型排序在首位的试验的初态一一对应，所述子图模型由n/m个节点构成，n为所述直流运行方式模型的节点。

优选的，所述模型优化模块203包括：

阀组连接方式筛选单元，用于从获取到的阀组连接方式中，筛选出满足第一可行性条件的试验切换方式；其中，所述第一可行性条件包括仅换流站的任一运行极中的一个阀组变化、任一运行极整体变化、两个运行极同时变化；

输出模式筛选单元，用于从获取到的输出模式中，筛选出满足第二可行性条件的试验切换方式；其中，所述输出模式包括有功控制模式、无功控制模式及空载加压控制模式，所述第二可行性条件包括每次仅一个换流站发生变化，且仅存在所述有功控制模式与所述无功控制模式、所述有功控制模式与所述空载加压控制模式间的相互变化；

优化单元，用于根据筛选出的试验切换方式，优化所述划分后的直流运行方式模型。

优选的，所述序列筛选模块204包括：

切换时间分析单元，用于分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间；

总切换时间计算单元，用于遍历优化后的直流运行方式模型中所有试验的序列，并根据所述切换时间分别计算各序列下的总切换时间；

试验序列确定单元，用于根据所述总切换时间，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

优选的，所述序列筛选模块204还包括：

筛选单元，用于获取当所述总切换时间为最小值时对应的序列，作为所述多端直流输电系统的试验序列。

本发明实施例二提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化装置，通过获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式，根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分，按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选，根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列，这样根据运行方式各个因素的实际特点，排除了部分不合理的情况，能有效解决现有技术中存在多端直流输电系统试验切换时间的计算量非常大的问题，大大降低了计算复杂度，同时能有效提高遍历计算速度，从而能有效降低切换时间，降低了直流输电系统试验的总时间，且降低了对计算机硬件的要求，更有利于产品化。

实施例三

参见图3，是本发明实施例三提供的一种多端直流输电系统的试验序列优化设备的结构示意图。该实施例的多端直流输电系统的试验序列优化设备包括：处理器301、存储器302以及存储在所述存储器302中并可在所述处理器301上运行的计算机程序，例如多端直流输电系统的试验序列优化程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个多端直流输电系统的试验序列优化方法实施例中的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述多端直流输电系统的试验序列优化设备中的执行过程。

所述多端直流输电系统的试验序列优化设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述多端直流输电系统的试验序列优化设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是多端直流输电系统的试验序列优化设备的示例，并不构成对多端直流输电系统的试验序列优化设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述多端直流输电系统的试验序列优化设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述多端直流输电系统的试验序列优化设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个多端直流输电系统的试验序列优化设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述多端直流输电系统的试验序列优化设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述多端直流输电系统的试验序列优化设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多端直流输电系统的试验序列优化方法，其特征在于，包括：

获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式；

根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分；

按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选；

根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

2.如权利要求1所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法，其特征在于，通过如下步骤构建所述直流运行方式模型：

按照预设的有向图模型，将每个试验作为所述有向图模型的一个节点，所有试验的序列作为所述有向图模型的有向连线，每两个试验间的切换时间作为所述有向图模型的一条所述有向连线的权值，以构建所述直流运行方式模型。

3.如权利要求2所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法，其特征在于，所述根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分，具体包括：

按照所述通信状态及所述交流系统类型的类型组合，将所述直流运行方式模型中的有向图模型划分为m个子图模型；其中，所述通信状态包括正常通信状态及异常通信状态，所述交流系统类型包括大方式交流系统及小方式交流系统，所述类型组合分别由所述通信状态、所述交流系统类型中的一种组合而成；m为所述类型组合的数量，每个所述子图模型排序在末位的试验的末态与其余所述子图模型排序在首位的试验的初态一一对应，所述子图模型由n/m个节点构成，n为所述直流运行方式模型的节点。

4.如权利要求1所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法，其特征在于，所述按所述阀组连接方式及所述输出模式对应的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选，具体包括：

从获取到的阀组连接方式中，筛选出满足第一可行性条件的试验切换方式；其中，所述第一可行性条件包括仅换流站的任一运行极中的一个阀组变化、任一运行极整体变化、两个运行极同时变化；

从获取到的输出模式中，筛选出满足第二可行性条件的试验切换方式；其中，所述输出模式包括有功控制模式、无功控制模式及空载加压控制模式，所述第二可行性条件包括每次仅一个换流站发生变化，且仅存在所述有功控制模式与所述无功控制模式、所述有功控制模式与所述空载加压控制模式间的相互变化；

根据筛选出的试验切换方式，优化所述划分后的直流运行方式模型。

5.如权利要求4所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法，其特征在于，所述根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列，具体包括：

分析所述阀组连接方式、所述通信状态、所述交流系统类型及所述输出模式发生变化时对应的切换时间；

遍历优化后的直流运行方式模型中所有试验的序列，并根据所述切换时间分别计算各序列下的总切换时间；

根据所述总切换时间，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

6.如权利要求5所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法，其特征在于，所述根据所述总切换时间，确定所述多端直流输电系统的试验序列，具体包括：

获取当所述总切换时间为最小值时对应的序列，作为所述多端直流输电系统的试验序列。

7.一种多端直流输电系统的试验序列优化装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取多端直流输电系统各换流站的阀组连接方式、通信状态、交流系统类型及输出模式；

模型划分模块，用于根据所述通信状态及所述交流系统类型对预先建立的直流运行方式模型进行划分；

模型优化模块，用于按所述阀组连接方式及所述输出模式的可行性条件对划分后的直流运行方式模型的试验切换方式进行优化筛选；

序列筛选模块，用于根据优化后的直流运行方式模型，确定所述多端直流输电系统的试验序列。

8.一种多端直流输电系统的试验序列优化设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法。

9.一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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的多端直流输电系统的试验序列优化方法。

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