CN112086983A - 一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法，包括：建立一种特高压直流输电系统的运行电压优化模型，基于特高压直流输电系统运行电压与换流变压器抽头、触发角以及直流电流等变量的数学关系，利用搜索法求取直流输电系统的最优运行电压。本发明提出一种以减少换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量为核心的特高压直流输电系统运行电压优化方法，有效减少了直流系统换流变压器抽头动作次数，同时提高了直流受端电网的暂态电压稳定水平，提升了负荷高峰时段受端电网的供电能力，具有良好的工程应用价值。

Description

一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法

技术领域

本发明涉及特高压直流输电系统运行控制技术领域，尤其涉及一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法。

背景技术

随着特高压直流输电系统输送能力的不断提高，直流系统参与受端电网的调峰日益频繁。在日负荷高峰和低谷期间，直流输送功率的变化不断增大，导致换流变压器抽头动作次数和损耗增加，设备的使用寿命降低。同时，特高压直流输电系统的输电功率大幅增加，导致直流受端电网的电压稳定和动态无功支撑不足问题日益严峻。为保持受端电网的暂态电压稳定，受端发电机组需预留一定的旋转备用容量。为此，如何以有效经济的方式减少换流变压器抽头动作次数和提升受端电网的暂态电压稳定性具有重要实际意义。

目前国内外，对特高压直流参与调峰导致换流变压器抽头动作次数和损耗大幅增加的问题还未展开深入研究。在提升受端电网电压稳定性方面，主要措施是增加动态无功设备，比如同步调相机、静止无功补偿器等。然而在现有技术中，还未存在采取经济有效的方式减少换流变压器抽头动作次数和提升受端电网暂态电压稳定性的相关技术手段。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提出一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法，该方法经济有效的通过优化特高压直流输电系统的运行电压，在减少换流变压器抽头动作次数的同时降低直流受端系统的动态无功需求，从而提高换流变压器使用寿命和提升受端电网的电压稳定水平，降低发电机组的旋转备用容量，提升负荷高峰期间受端电网的供电能力。

为解决上述问题，本发明提供了一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法，包括如下步骤：

步骤S1：以减少换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量为目标，以换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压、发电机组旋转备用容量以及受端电网暂态电压稳定为约束条件，建立一种特高压直流输电系统的运行电压优化模型；

步骤S2：建立特高压直流输电系统运行电压与换流变压器抽头、触发角以及直流电流的数学关系，并结合步骤S1所述换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压的约束条件，确定特高压直流输电系统电压的运行范围；

步骤S3：基于步骤S2所述特高压直流输电系统的电压运行范围，以及步骤S1中的发电机组旋转备用容量、受端电网暂态电压稳定的约束条件，利用搜索法求取直流输电系统运行电压的最优值。

进一步的，步骤S1具体包括：

步骤S1.1：以换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量最小，建立特高压直流输电系统运行电压优化的目标函数：

minλ₁(K_s-K_smax)²+λ₂(P_r-P_rmax)² (1)

其中，K_s、K_smax分别为特高压直流输电系统从最大输送能力调整到最小运行功率时换流变压器抽头动作次数及其允许最大动作次数；P_r、P_rmax分别为发电机组预留的旋转备用容量及其允许的最大值；λ₁、λ₂分别为换流变抽头和发电机组旋转备用加权系数。

步骤S1.2：以换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压、发电机组旋转备用容量以及受端电网暂态电压稳定的参数，建立特高压直流输电系统运行电压优化的约束条件：

K_s≤K_smax (2)

α_min≤α≤α_max (3)

V_dmin≤V_d≤V_dN (4)

P_r≤P_rmax (5)

V_l(t_k)≥0.8p.u.,t_k≥10s (6)

其中，α为特高压直流送端换流器触发角，V_d为直流电压，V_l为负荷节点电压，t_k为系统故障切除后时间；α_max、α_min分别换流器触发角允许运行的上、下限；V_dmin、V_dN分别直流电压允许最低运行值和额定值；

步骤S1.3：基于步骤S1.1和步骤S1.2所述的目标函数和约束条件，建立特高压直流输电系统运行电压的优化模型，即满足上式(1)-(6)。

进一步的，步骤S2具体包括：

步骤S2.1：建立特高压直流输电系统运行电压与换流变压器变比、触发角以及直流电流的数学关系，即

其中，V_d1、V_d2分别为直流送端和受端系统的直流电压；γ为直流受端系统换流器关断角；I_d为直流电流；X_c1、X_c2分别为直流送端和受端系统的换相阻抗；V_c1、V_c2分别为直流送端和受端系统交流侧母线电压；k₁、k₂分别为直流送端和受端系统的换流变压器变比；

步骤S2.2：利用式(7)，在特高压直流输电系统最大输送能力和最小运行功率下，分别求取直流送端和受端系统换流变压器变比，并推导特高压直流输电系统最大输送能力和最小运行功率下推流变压器抽头动作次数K_s；

K_s＝n_s(k_p1-k_p3)/N_c1+n_r(k_p2-k_p4)/N_c2 (8)

其中，k_p1、k_p2分别为直流最大输送能力下送端和受端系统的换流变压器变比；k_p3、k_p4分别为直流最小运行功率下送端和受端系统的换流变压器变比；I_d1为直流系统最大输送能力对应的直流电流，I_d2为直流系统最小运行功率对应的直流电流；V_d2min为直流受端系统在最小运行功率下的直流电压；N_c1、N_c2分别为直流送端和受端系统换流变压器抽头极差；n_s、n_r分别为直流送端和受端系统换流变压器台数；

步骤S2.3：在满足约束条件式(2)和式(3)时，利用式(8)求取直流送端系统换流变压器变比允许的最大值k_p1max，进一步利用式(9)求取特高压直流输电系统允许的最高运行电压V_dkmax，则特高压直流输电系统电压的运行范围为[V_dmin,V_dkmax]；

其中，k_p1max为直流送端系统换流变压器变比允许的最大值。

进一步的，步骤S3具体包括：

步骤S3.1：基于步骤S2的特高压直流的运行电压范围为[V_dmin,V_dkmax]，在特高压直流输电系统最大输送能力下，直流运行电压V_dopt为

V_dopt＝V_dkmax-k(V_dkmax-V_dmin)/N_d,k＝0 (10)

其中，N_d为正整数；

步骤S3.2：利用时域仿真求取满足式(6)的受端电网发电机旋转备用容量P_rs，检验发电机组旋转备用容量P_rs是否满足式(5)，如果P_rs不满足式(5)，则进入步骤S3.3；如果P_rs满足式(5)，则得到直流的最优运行电压V_dopt；

步骤S3.3：优化特高压直流输电系统的运行电压，取k＝k+1，k≤N_d，则直流运行电压V_dopt为V_dkmax-k(V_dkmax-V_dmin)/N_d，跳转到步骤S3.2，若k>N_d则停止优化。

此外，本发明还公开了一种特高压直流输电系统的运行电压优化系统，包括：

至少一个处理器以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一项的运行电压优化方法。

此外，本发明还公开了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述任一项所述的运行电压优化方法。

本发明提出了一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法，与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

该方法针对特高压直流参与调峰导致换流变压器抽头动作次数大幅增加以及受端电网暂态电压稳定问题，提出了一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法，先以减少换流变压器抽头动作次数和为保持受端电网暂态电压稳定而预留发电机组旋转备用容量为核心建立直流输电系统运行电压的优化模型；之后，利用特高压直流输电系统运行电压与换流变压器抽头、触发角以及直流电流等变量的数学关系，确定直流输电系统电压的运行范围；最后，采用搜索法求取直流输电系统的最优运行电压。本方法充分挖掘特高压直流输电系统的调控能力，发明了以减少换流变压器抽头动作次数和为保持受端电网暂态电压稳定而预留发电机组旋转备用容量为基础的直流运行电压优化模型，以优化特高压直流输电系统运行电压的较经济的方式，科学有效的减少换流变压器抽头动作次数和受端电网发电机组旋转备用容量，提高了换流变压器的使用寿命和负荷高峰期间受端电网的供电能力，具有良好的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明中特高压直流输电系统的运行电压优化方法的流程图；

图2是本发明实施例中典型特高压直流输电系统示意图；

图3是本发明实施例中不同直流运行电压下的暂态响应结果。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明进行清楚、完整地描述，同时也叙述了本发明技术方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

本发明基于不易发现的技术问题，专门提供了一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法，该优化方法以减少换流变压器抽头动作次数和为保持受端电网暂态电压稳定而预留发电机组旋转备用容量为基础，建立一种特高压直流输电系统的运行电压优化模型，利用特高压直流输电系统运行电压与换流变压器抽头、触发角以及直流电流等变量的数学关系和搜索法求取直流输电系统的最优运行电压值。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法包括以下步骤：

步骤S1：以减少换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量为目标，以换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压、发电机组旋转备用容量以及受端电网暂态电压稳定等为约束条件，建立一种特高压直流输电系统的运行电压优化模型。

进一步的，步骤S1在实施过程中具体包括：

步骤S1.1：以换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量最小，建立特高压直流输电系统运行电压优化的目标函数：

minλ₁(K_s-K_smax)²+λ₂(P_r-P_rmax)² (1)

其中，K_s、K_smax分别为特高压直流输电系统从最大输送能力调整到最小运行功率时换流变压器抽头动作次数及其允许最大动作次数；P_r、P_rmax分别为发电机组预留的旋转备用容量及其允许的最大值；λ₁、λ₂分别为换流变抽头和发电机组旋转备用加权系数；

步骤S1.2：以换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压、发电机组旋转备用容量以及受端电网暂态电压稳定等参数，建立特高压直流输电系统运行电压优化的约束条件：

K_s≤K_smax (2)

α_min≤α≤α_max (3)

V_dmin≤V_d≤V_dN (4)

P_r≤P_rmax (5)

V_l(t_k)≥0.8p.u.,t_k≥10s (6)

其中，α为特高压直流送端换流器触发角，V_d为直流电压，V_l为负荷节点电压，t_k为系统故障切除后时间；α_max、α_min分别换流器触发角允许运行的上、下限；V_dmin、V_dN分别直流电压允许最低运行值和额定值；

步骤S1.3：基于步骤S1.1和步骤S1.2所述的目标函数和约束条件，建立特高压直流输电系统运行电压的优化模型，即满足上式(1)-(6)。

需要指出的是，在步骤S1中，为了充分发挥特高压直流输电系统本身的运行调节能力，首先要建立特高压直流输电系统运行电压的优化模型。本发明的方法发明了以降低换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量的特高压直流输电系统运行电压优化的模型。以优化特高压直流输电系统运行电压的较经济方式，减少换流变压器抽头动作次数和受端电网发电机组旋转备用容量，提高了换流变压器的使用寿命和负荷高峰期间受端电网的供电能力。

步骤S2：建立特高压直流输电系统运行电压与换流变压器抽头、触发角以及直流电流等变量的数学关系，并结合步骤S1所述换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压约束条件，确定特高压直流输电系统电压的运行范围。

进一步的，步骤S2在实施过程中具体包括：

步骤S2.1：建立特高压直流输电系统运行电压与换流变压器变比、触发角以及直流电流等变量的数学关系，即

其中，V_d1、V_d2分别为直流送端和受端系统的直流电压；γ为直流受端系统换流器关断角；I_d为直流电流；X_c1、X_c2分别为直流送端和受端系统的换相阻抗；V_c1、V_c2分别为直流送端和受端系统交流侧母线电压；k₁、k₂分别为直流送端和受端系统的换流变压器变比；

基于式(7)，换流变压器变比可表示为

步骤S2.2：利用式(8)，在特高压直流输电系统最大输送能力下，求取直流送端和受端系统换流变压器变比。

其中，k_p1、k_p2分别为直流输电系统最大输送能力下送端和受端系统的换流变压器变比，I_d1为直流系统最大输送能力对应的直流电流。

进一步地，在特高压直流输电系统最小运行功率下，求取直流送端和受端系统换流变压器变比。

其中，k_p3、k_p4分别为直流最小运行功率下送端和受端系统的换流变压器变比；I_d2为直流系统最小运行功率对应的直流电流；V_d2min为直流受端系统在最小运行功率下的直流电压。

特高压直流输电系统最大输送能力和最小运行功率下推流变压器抽头动作次数K_s可表示为

K_s＝n_s(k_p1-k_p3)/N_c1+n_r(k_p2-k_p4)/N_c2 (11)

其中，N_c1、N_c2分别为直流送端和受端系统换流变压器抽头极差；n_s、n_r分别为直流送端和受端系统换流变压器台数；

步骤S2.3：利用式(11)，在满足约束条件式(2)和式(3)时，求得直流在最大输送能力下送端系统换流变压器变比允许的最大值k_p1max。进一步利用式(12)求取特高压直流输电系统允许的最高运行电压V_dkmax，则特高压直流输电系统电压的运行范围为[V_dmin,V_dkmax]。

需要指出的是，在步骤S2中，在建立特高压直流输电系统运行电压的优化模型之后，首先是建立特高压直流输电系统抽头与直流电压的关系。本发明基于特高压直流输电系统抽头与直流电压的关系，确定特高压直流输电系统电压的运行范围，缩小了直流输电系统的最优运行电压的求取范围。

步骤S3：基于步骤S2所述特高压直流输电系统的电压运行范围，利用搜索法求取直流输电系统运行电压的最优值。

进一步的，步骤S3在实施过程中具体包括：

步骤S3.1：基于步骤S2的特高压直流输电系统电压的运行范围[V_dmin,V_dkmax]，在特高压直流输电系统最大输送能力下，直流运行电压V_dopt为

V_dopt＝V_dkmax-k(V_dkmax-V_dmin)/N_d,k＝0 (13)

其中，N_d为正整数。

步骤S3.2：利用时域仿真求取满足式(6)的受端电网发电机旋转备用容量P_rs，检验发电机组旋转备用容量P_rs是否满足式(5)，如果P_rs不满足式(5)，则进入步骤S3.3；如果P_rs满足式(5)，则得到直流的最优运行电压V_dopt。

步骤S3.3：优化特高压直流输电系统的运行电压，取k＝k+1，k≤N_d，则直流运行电压V_dopt为V_dkmax-k(V_dkmax-V_dmin)/N_d，跳转到步骤S3.2，若k>N_d则停止优化。

需要指出的是，在步骤S3中，在得到特高压直流输电系统电压的运行范围后，关键点在于得到满足受端电网发电机旋转备用容量要求的直流最优运行电压值。本发明通过搜索法兼顾考虑减少换流变分接头动作次数和降低受端电网发电机旋转备用容量。

以下将以某应用为例进一步说明本发明的优点和有益效果：

图2为是某实际特高压直流输电系统示意图。该特高压直流输电系统额定电压为800kV，额定功率为8000MW。直流送端系统交流侧额定电压770kV，换流变压器抽头级数31级。直流受端系统交流侧额定电压525kV，换流变压器抽头级数25级。直流双极最大输送能力为5500MW，最小运行功率800MW。为保持受端电网暂态电压稳定，受端电网发电机组旋转备用容量约3000MW。特高压直流输电系统的最低运行电压一般为75％的额定电压，即直流电压运行范围为[600kV，800kV]。

特高压直流输电系统从最大送电能力5500MW到最小运行功率800MW，送端8台换流变压器抽头总动作次数88次，受端8台换流变压器抽头总动作次数16次，即直流送端和受端系统换流变压器动作次数K_s＝104。通过优化直流运行电压使换流变压器总动作次数不超过48次。同时特高压直流输电系统送电功率5500MW下，受端电网发电机组旋转备用容量不超过2500MW。

利用实施例中的式(11)和式(12)得到特高压直流输电系统允许的最高运行电压V_dkmax＝680kV。此时特高压直流输电系统从最大送电能力5500MW调整到最小运行功率800MW，换流变压器抽头总动作次数为40次。即，特高压直流的运行电压范围为[600kV，680kV]。

进一步在满足受端电网发电机组旋转备用容量不超过2500MW时，直流最优运行电压V_dopt＝650kV。

如图3所示，为对比本发明所提特高压直流运行电压优化方法的优点，选择以下二种方案对比：

方案1：本发明所得直流最优运行电压V_dopt＝650kV；

方案2：直流运行电压720kV。

在仿真中，特高压直流系统送电5500MW，受端电网发电机组旋转备用总容量约2500MW。上述2种方案在下的受端电网电压变化曲线如图3所示。方案1中，t＝3.8s时，节点电压恢复到0.8p.u.以上。而方案2中，节点电压直接失稳。同时，本发明所得直流最优运行电压V_dopt＝650kV下，特高压直流输电系统从最大送电能力5500MW到最小运行功率800MW，直流送端和受端系统换流变压器动作次数K_s＝8次。直流运行电压720kV时，直流送端和受端系统换流变压器动作次数K_s＝88次。为此，本发明所提特高压运行电压方案1要优于方案2，即在减少换流变抽头动作次数的同时，将受端电网发电机旋转备用容量从3000MW降低至2500MW以内。

需要说明的是，上述的优化方法可以作为软件程序或者计算机指令在非暂态计算机可读存储介质中执行或者在带有存储器和处理器的控制系统中执行。在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种特高压直流输电系统的运行电压优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：以减少换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量为目标，以换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压、发电机组旋转备用容量以及受端电网暂态电压稳定为约束条件，建立一种特高压直流输电系统的运行电压优化模型；

步骤S2：建立特高压直流输电系统运行电压与换流变压器抽头、触发角以及直流电流的数学关系，并结合步骤S1所述换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压的约束条件，确定特高压直流输电系统电压的运行范围；

步骤S3：基于步骤S1中的发电机组旋转备用容量、受端电网暂态电压稳定的约束条件，以及步骤S2中所述特高压直流输电系统电压的运行范围，利用搜索法求取直流输电系统运行电压的最优值。

2.根据权利要求1所述的特高压直流输电系统的运行电压优化方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

步骤S1.1：以换流变压器抽头动作次数和为保持直流受端电网暂态电压稳定而预留的发电机组旋转备用容量最小，建立特高压直流输电系统运行电压优化的目标函数：

minλ₁(K_s-K_smax)²+λ₂(P_r-P_rmax)² (1)

其中，K_s、K_smax分别为特高压直流输电系统从最大输送能力调整到最小运行功率时换流变压器抽头动作次数及其允许最大动作次数；P_r、P_rmax分别为发电机组预留的旋转备用容量及其允许的最大值；λ₁、λ₂分别为换流变抽头和发电机组旋转备用加权系数。

步骤S1.2：以换流变压器抽头动作次数、直流换流器触发角、直流运行电压、发电机组旋转备用容量以及受端电网暂态电压稳定的参数，建立特高压直流输电系统运行电压优化的约束条件：

K_s≤K_smax (2)

α_min≤α≤α_max (3)

V_dmin≤V_d≤V_dN (4)

P_r≤P_rmax (5)

V_l(t_k)≥0.8p.u.,t_k≥10s (6)

其中，α为特高压直流送端换流器触发角，V_d为直流电压，V_l为负荷节点电压，t_k为系统故障切除后时间；α_max、α_min分别换流器触发角允许运行的上、下限；V_dmin、V_dN分别直流电压允许最低运行值和额定值；

步骤S1.3：基于步骤S1.1和步骤S1.2所述的目标函数和约束条件，建立特高压直流输电系统运行电压的优化模型，即满足上式(1)-(6)。

3.根据权利要求2所述的特高压直流输电系统的运行电压优化方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

步骤S2.1：建立特高压直流输电系统运行电压与换流变压器变比、触发角以及直流电流的数学关系，即

其中，V_d1、V_d2分别为直流送端和受端系统的直流电压；γ为直流受端系统换流器关断角；I_d为直流电流；X_c1、X_c2分别为直流送端和受端系统的换相阻抗；V_c1、V_c2分别为直流送端和受端系统交流侧母线电压；k₁、k₂分别为直流送端和受端系统的换流变压器变比；

步骤S2.2：利用式(7)，在特高压直流输电系统最大输送能力和最小运行功率下，分别求取直流送端和受端系统换流变压器变比，并推导特高压直流输电系统最大输送能力和最小运行功率下推流变压器抽头动作次数K_s；

K_s＝n_s(k_p1-k_p3)/N_c1+n_r(k_p2-k_p4)/N_c2 (8)

其中，k_p1、k_p2分别为直流最大输送能力下送端和受端系统的换流变压器变比；k_p3、k_p4分别为直流最小运行功率下送端和受端系统的换流变压器变比；I_d1为直流系统最大输送能力对应的直流电流，I_d2为直流系统最小运行功率对应的直流电流；V_d2min为直流受端系统在最小运行功率下的直流电压；N_c1、N_c2分别为直流送端和受端系统换流变压器抽头极差；n_s、n_r分别为直流送端和受端系统换流变压器台数；

步骤S2.3：在满足约束条件式(2)和式(3)时，利用式(8)求取直流送端系统换流变压器变比允许的最大值k_p1max，进一步利用式(9)求取特高压直流输电系统允许的最高运行电压V_dkmax，则特高压直流输电系统电压的运行范围为[V_dmin,V_dkmax]；

其中，k_p1max为直流送端系统换流变压器变比允许的最大值。

4.根据权利要求3所述的特高压直流输电系统的运行电压优化方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

步骤S3.1：基于步骤S2的特高压直流的运行电压范围为[V_dmin,V_dkmax]，在特高压直流输电系统最大输送能力下，直流运行电压V_dopt为

V_dopt＝V_dkmax-k(V_dkmax-V_dmin)/N_d,k＝0 (10)

其中，N_d为正整数；

步骤S3.2：利用时域仿真求取满足式(6)的受端电网发电机旋转备用容量P_rs，检验发电机组旋转备用容量P_rs是否满足式(5)，如果P_rs不满足式(5)，则进入步骤S3.3；如果P_rs满足式(5)，则得到直流的最优运行电压V_dopt；

步骤S3.3：优化特高压直流输电系统的运行电压，取k＝k+1，k≤N_d，则直流运行电压V_dopt为V_dkmax-k(V_dkmax-V_dmin)/N_d，跳转到步骤S3.2，若k>N_d则停止优化。

5.根据权利要求3所述的特高压直流输电系统的运行电压优化方法，其特征在于，步骤S2.2式(8)中的k_p1、k_p2、k_p3、k_p4具体为

6.一种特高压直流输电系统的运行电压优化系统，其特征在于，包括：

至少一个处理器以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一项所述的特高压直流输电系统的运行电压优化方法。

7.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至5任一项所述的特高压直流输电系统的运行电压优化方法。

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