CN117371154A - 含m3c变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型 - Google Patents

含m3c变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，属于交直流电网规划技术领域。该模型适用于目前分频输电技术的发展需求，其目标函数针对M3C变频站的并网点和建设容量进行规划，得到考虑M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型。

Description

含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型
技术领域
本发明属于交直流电网规划技术领域，具体涉及一种含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型。
背景技术
在全球变暖问题和节能环保倡议早已被纳入各国发展计划的今天，用可再生能源取代化石能源一直是各国的努力目标。可再生能源包括水能、风能和太阳能等。其中风能被人类利用的历史非常悠久，最早甚至可以追溯到公元前。在二十一世纪，风能在我国和全世界已经有了非常大规模的利用。从2015年至2021年，我国海上风电装机容量保持着年均近60%的增长率，2021年中国海上风电新增并网容量达169万千瓦，累计装机容量达278万千瓦，在风电总装机中占比达到35.5%，成为世界第一大海上风电装机量国。相对于陆上风电，海上风电具有发电利用效率高、不占用土地资源、适宜大规模开发、风机水路运输方便、靠近沿海电力负荷中心等优势。我国海上风能资源丰富，大部分近海海域90米高度年平均风速在7～8.5米/秒之间，具备较好的风能资源条件，适合大规模开发建设海上风电场。
目前海上风电并网主要有三种技术：高压交流输电(high voltage alternatingcurrent，HVAC)、高压直流输电(high voltage direct current，HVDC)以及分频输电(fractional frequency transmission system，FFTS)技术。分频输电方式又称为低频输电方式，最早是由西安交通大学电气工程学院王锡凡教授于1994年针对水电开发提出的一种新型输电方式。FFTS早期研究利用倍频变压器的磁饱和原理实现分频侧与工频电网的互联，低频电网频率为工频电网的三分之一。相比于高压交流输电，FFTS技术由于输电频率的降低，海底电缆的容性充电电流会大大降低，线路传输容量相比工频线路会成倍提高；相比高压直流输电，分频输电不需要建立海上换流站，建设投资和运行维护投资会大大减少，而且其作为交流输电类型比直流具有更强的组网能力。综上，分频风力发/输电系统已成为海上风力研究的一个新浪潮。
电网规划是在机组组合的基础上，对候选线路进行优化选择的问题，优化目标是线路投资成本和系统功率失衡成本综合最小。目前暂无针对工分频互联系统的电网规划模型，但针对新能源接入的交直流混合电网规划问题，现有技术提出一种针对新能源通过高压直流线路送出的场景，对直流送出线路和原交流网架进行规划的方案。
然而，该方案所提出的考虑新能源高压直流接入的交直流电网规划模型针对的场景为新能源高压直流接入，由于直流输电和分频输电在规划、运行和控制上存在较大差异，并不能适用于目前分频输电技术的发展需求，且其在直流送出线路与主网并网时，采用的是固定并网点的方式，没有对并网点位置进行优化。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在针对目前分频输电技术的发展需求，提出一套工分频互联系统电网规划模型，该模型针对M3C变频站的并网点和建设容量进行规划，提供一种考虑M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，工分频互联系统电网规划模型的目标函数，具体如下：
；
式中，是候选M3C变频站编号下标，是候选M3C变频站集合，是M3C变频站规格下标，是M3C变频站规格集合，是M3C变频站第种规格等年值，是变频站第种规格新建状态二进制变量，是线路下标，是候选线路集合，是线路投资等年值，是线路新建状态二进制变量，是场景下标，是场景集合，是场景年等效小时数，是时间下标，是时间集合，是场景第小时总惩罚费用；
该目标函数用于在工分频互联系统电网规划中，在满足负荷需求的前提下，线路一次投资、维护和损耗费用最小。
进一步的，在目标函数中，等年值的折算方式按下式计算：
；
式中，是总费用的等年值，是一次投资费用，是贴现率，是回收年限，是年损耗费用，是年维护费用。
进一步的，在目标函数中，总惩罚费用按下式计算：
；
其中，
；
式中，是场景第小时功率不平衡惩罚费用，是节点下标，是节点集合，分别为有功功率和无功功率不平衡惩罚单位费用，分别为场景第小时节点的有功功率超负荷、欠负荷松弛因子和无功功率超负荷、欠负荷松弛因子；
；
式中，是场景第小时新能源弃用惩罚费用，是新能源机组下标，是新能源机组集合，是新能源弃用惩罚单位费用，是场景第小时新能源机组有功功率弃用因子；
；
式中，是场景第小时电压偏移惩罚费用，是电压偏移惩罚单位费用，分别是场景第小时节点电压上偏移因子和下偏移因子。
进一步的，工分频互联系统电网规划模型还包括约束条件，约束条件具体包括：
机组出力约束、节点功率平衡约束、线路传输容量约束、线路潮流约束、M3C变频站稳态潮流约束以及惩罚项约束。
进一步的，线路潮流约束基于线性化的支路功率方程确定，线性化的支路功率方程的线性化过程如下：
获取节点流向节点的功率方程，如下：
；
式中，是支路传输有功、无功功率，是节点和节点的电压幅值，是节点和节点的电压相角，是支路阻抗参数；
将支路阻抗转换为支路导纳，得到支路功率方程，如下：
；
；
其中是支路导纳参数；
将节点电压幅值和相角作为独立变量在处对上式进行泰勒展开，得到线性化支路功率方程，如下：
。
进一步的，线路潮流约束，具体如下：
已建线路的潮流方程约束为：
；
式中，和是场景第小时线路传输有功功率变量和无功功率变量，分别为线路的电导值和电纳值，下标分别表示线路的起始节点和终止节点，为已建线路集合；
候选线路由二进制变量决定是否建设，其潮流方程约束如下所示：
；
；
式中，为引入的大值。
进一步的，M3C变频站稳态潮流约束基于M3C变频站稳态简化模型得到，在M3C变频站稳态简化模型中，M3C变频站提供的无功支撑受到工/分频侧换流变压器容量的限制，如下式：
；
式中，分别为M3C工频侧网侧有功功率和无功功率，分别为M3C分频侧有功功率和无功功率，分别为工/分频侧换流变压器的容量。
进一步的，M3C变频站稳态潮流约束，具体如下：
M3C变频站传输的有功功率约束：
；
式中，为M3C变频站的有功功率，为M3C变频站第种规格容量，下标中分别表示变频站的工频并网点和分频并网点，为M3C变频站合集；
M3C变频站提供的无功功率约束：
；
式中，为M3C变频站的无功功率，为M3C变频站第种规格换流变压器容量。
进一步的，M3C容量型号的二进制变量满足如下约束：
。
进一步的，在惩罚项约束中，节点电压偏移惩罚约束，如下：
；
式中，U为节点电压幅值，下标i为节点编号，和为节点在场景第小时的上偏移因子和下偏移因子，N为节点集合。
综上，本发明提供了一种含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，该模型适用于目前分频输电技术的发展需求，其目标函数针对M3C变频站的并网点和建设容量进行规划，得到考虑M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的节点流向节点的功率示意图；
图2为本发明实施例提供的背靠背VSC换流器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一算例下的电网示意图；
图4为本发明实施例提供的一算例下拓展电网示意图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下首先对现有技术进行详细介绍。
前述提到现有技术提供一种针对新能源通过高压直流线路送出的场景，对直流送出线路和原交流网架进行规划的方案。在该方案中，首先由于交流潮流的非凸问题，现有求解算法并不总是能保证模型收敛和结果的最优，因此该方案使用二阶圆锥松弛对其进行凸化处理；针对交直流混合网络的耦合问题，该方案对换流站中的换流变压器、滤波器和换流器等核心元件利用凸化后的网络参数进行了重新建模；最后与常规电网规划约束条件一起，构成了考虑新能源高压直流接入的交直流混合电网规划模型。
然而，上述现有技术所提出的考虑新能源高压直流接入的交直流电网规划模型存在以下问题：
1）现有技术针对的场景为新能源高压直流接入，由于直流输电和分频输电在规划、运行和控制上存在较大差异，且现阶段分频输电的核心设备——M3C变频站和柔性直流输电的核心设备——VSC换流器在电路结构、数学模型和运行控制策略上完全不同，因此针对目前分频输电技术的发展需求，需要提出一套工分频互联系统电网规划模型。
2）现有技术在处理交流潮流方程非凸问题时，引入了中间变量来进行凸化处理，此方法虽然比利用直流潮流法计算精确，却也是得模型更加复杂，且后续还需要针对提出的中间变量来对VSC换流器进行重新建模。本发明利用线性化思路，对支路功率方程形式的潮流方程进行线性化处理，在不引入中间变量的基础上对非凸的交流潮流方程进行线性化处理，既比直流潮流法更加精确，又没有引入文章所述的中间变量。
3）现有技术在直流送出线路与主网并网时，采用的是固定并网点的方式，没有对并网点位置进行优化。因此本发明针对M3C变频站的并网点和建设容量进行规划，建立考虑M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型。
基于此，以下对本发明的一种含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型的实施例进行详细介绍。
本实施例提供一种含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其目标函数，具体如下：
；
式中，是候选M3C变频站编号下标，是候选M3C变频站集合，是M3C变频站规格下标，是M3C变频站规格集合，是M3C变频站第种规格等年值，是变频站第种规格新建状态二进制变量，是线路下标，是候选线路集合，是线路投资等年值，是线路新建状态二进制变量，是场景下标，是场景集合，是场景年等效小时数，是时间下标，是时间集合，是场景第小时总惩罚费用；
该目标函数用于在工分频互联系统电网规划中，在满足负荷需求的前提下，线路一次投资、维护和损耗费用最小。
以下结合潮流方程线性化过程、适用规划模型的M3C变频站稳态简化模型、规划模型目标函数和规划模型约束条件4个方面对上述工分频互联系统电网规划模型进行介绍。
1）潮流方程线性化
根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，可以得到任意电路各个节点电压和各支路电流的相互关系，考虑支路功率形式的潮流方程。具体分析如下：
考虑如图1所示线路，可以得到从节点流向节点的功率为：
；
其中是支路传输有功、无功功率，是节点和节点的电压幅值，是节点和节点的电压相角，。将支路阻抗转换为支路导纳，可以得到支路功率方程如下所示：
；
；
其中是支路导纳参数。以为独立变量在处对上式进行泰勒展开，得到如下所示的线性化支路功率方程：
；
由此可以得到线性化后的支路功率方程，作为规划模型的潮流方程约束。
2）适用规划模型的M3C变频站稳态简化模型
模块化多电平矩阵式换流器电路稳态运行时可等效为如图2所示背靠背VSC换流器，图中引入了一虚拟直流母线电压。
图2中分别为工频侧、分频侧换流变压器等效阻抗，分别为工频侧、分频侧换流变压器变比，分别为工频侧、分频侧桥臂等效阻抗，与分别为M3C工频侧网侧、等效阀侧有功功率和无功功率，与为分频侧对应功率，分别为工/分频侧换流变压器一次侧电压，分别为工/分频侧换流变压器二次侧电压，分别为变频器工/分频侧等效阀电压。
将桥臂阻抗与换流变压器阻抗合并，即，可由图2可以推导得到M3C变频站稳态运行时注入工频、分频侧电网的功率如下：
；
实验表明，在M3C触发策略确定后，其阀损耗可以等效为下式：
；
其中是由电力电子器件参数确定的损耗率，由制造厂家提供。由图2和上式所述阀损耗表达式可以得到M3C工分频两侧功率耦合关系：
；
M3C变频站提供的无功支撑受到工/分频侧换流变压器容量的限制，如下所示：
；
3）规划模型目标函数
考虑经济性最优，即在满足负荷需求的前提下，线路一次投资、维护和损耗费用最小。模型目标函数如下：
；
上式中是候选M3C变频站编号下标，是候选M3C变频站集合，是M3C变频站规格下标，是M3C变频站规格集合，是M3C变频站第种规格等年值，是变频站第种规格新建状态二进制变量，是线路下标，是候选线路集合，是线路投资等年值，是线路新建状态二进制变量，是场景下标，是场景集合，是场景年等效小时数，是时间下标，是时间集合，是场景第小时总惩罚费用。
等年值的折算方式如下式所示：
；
其中是总费用的等年值，是一次投资费用，是贴现率，是回收年限，是年损耗费用，是年维护费用。
惩罚项根据其定义进行计算，惩罚项包括节点功率不平衡惩罚、新能源弃用惩罚和节点电压偏移惩罚，其中节点功率不平衡惩罚如下所示：
；
式中是场景第小时功率不平衡惩罚费用，是节点下标，是节点集合，分别为有功功率和无功功率不平衡惩罚单位费用，分别为场景第小时节点的有功功率超负荷、欠负荷松弛因子和无功功率超负荷、欠负荷松弛因子。
新能源弃用惩罚计算方式如下所示：
；
其中是场景第小时新能源弃用惩罚费用，是新能源机组下标，是新能源机组集合，是新能源弃用惩罚单位费用，是场景第小时新能源机组有功功率弃用因子。电压偏移惩罚计算方式如下所示：
；
其中是场景第小时电压偏移惩罚费用，是电压偏移惩罚单位费用，分别是场景第小时节点电压上偏移因子和下偏移因子。综上，目标函数中惩罚项如下：
；
4）规划模型约束条件
本发明所述规划模型的约束条件包括机组出力约束、节点功率平衡约束、线路传输容量约束、线路潮流约束、M3C变频站稳态潮流约束以及惩罚项约束。
1.机组出力约束
火电机组出力约束如下所示：
；
式中为火电机组下标，为火电机组集合，分别为火电机组有功出力上限和下限，分别为火电机组无功出力上限和下限，分别是场景第小时火电机组有功出力和无功出力变量，是第小时机组运行状态二进制变量，
新能源机组出力约束如下：
；
式中是场景第小时新能源机组有功出力变量，是新能源机组装机容量，是场景第小时新能源机组出力系数。
2.节点功率平衡约束
有功功率平衡约束如下：
；
式中代表节点所连的所有火电机组集合，代表节点所连的所有新能源机组集合，是场景第小时线路传输有功功率变量，代表从节点流出功率的所有线路，代表向节点流入功率的所有线路，为联络线下标，表示节点所连联络线，是场景第小时对外联络线传输有功功率，是场景第小时节点变频站有功功率变量，是场景第小时节点有功负荷。且满足在非M3C变频站并网点处为0，即如下式所示：
；
式中表示在节点集合内不含变频站并网点的子节点集合。
无功功率平衡约束如下：
；
式中是场景第小时线路传输无功功率变量，是场景第小时节点变频站无功功率变量，是场景第小时节点无功负荷。且满足在非M3C变频站并网点处为0，即如下式所示：
；
3.线路传输容量约束
线路传输视在功率限制为：
；
式中是线路最大输送视在功率，是线路额定电压，是线路长期运行电流。线路静稳极限约束为：
；
式中是线路静稳极限，是线路电抗值。考虑线路电容充电功率后线路有功传输能力如下：
；
式中是线路有功最大传输能力，是工作频率，是线路单位长度电容，是线路的长度。因此已有线路传输容量约束如下：
；
式中为已建线路集合。待建线路传输容量约束如下：
；
4.线路潮流方程约束
已建线路的潮流方程约束为：
；
其中前者为有功功率方程，后者为无功功率方程。式中分别为线路的电导值和电纳值，分别为节点的电压幅值和相角，其中下标分别表示线路的起始节点和终止节点。候选线路由二进制变量决定是否建设，其潮流方程约束如下所示：
；
；
式中，为引入的大值，用以解耦未建线路的传输功率和端电压。
5.M3C稳态潮流约束
M3C有功功率变量满足功率耦合方程：
；
下标中分别表示变频站的工频并网点和分频并网点，分别为M3C变频器损耗率和换流变压器损耗率。Ｍ3C变频站传输的有功功率需要在变频器容量范围内：
；
式中为M3C变频站第种规格容量。M3C变频站提供的无功功率需要满足换流变压器容量的限制：
；
式中为M3C变频站第种规格换流变压器容量。同时每一座变频站只能选择一个容量规格进行建造，因此M3C容量型号二进制变量需要满足以下约束：
；
6.惩罚项约束
新能源弃用惩罚由弃用因子引入，它的定义为当前风速条件下新能源机组理想最大出力与实际出力之差，如下所示：
；
节点电压偏移惩罚同功率不平衡惩罚，由上偏移因子和下偏移因子构成，其与节点电压的关系可以表示为：
；
除上述约束外，所有惩罚因子还都应满足非负这一条件，如下所示：
；
以下提供一个5节点算例对上述模型进行验证。
为验证本发明所述规划模型的可行性，现利用5节点算例进行验证。对该5节点算例进行新增海上风电拓展，针对该场景下海上风电设置分频和工频送出两套方案进行优化。考虑如下表所示的四种典型场景，设置M3C变频器功率损耗率，换流变压器功率损耗率。算例共5个节点，有火电机组5台，总装机为3060MW，有输电线路6条，电压等级为220kV，额定负荷为2000MW。现规划新建两个海上风电场，装机容量分别为800MW和100MW，至入网点敷设距离分别设置为100km和40km，负荷增长为原额定负荷1.3倍，海上风电岸上候选接入点为A1、A5节点，设置回收年限为20年，贴现率设置为0.05，针对以上场景进行电网规划。
表1 四种场景参数
算例的电网示意图如3所示。
本算例主网电压等级为220kV，根据相关市场数据设置主网架空线路为112万元/km。海底电缆根据不同电压等级和不同规格，价格也不相同，本算例海上风电规模接近百万千瓦级别，因此考虑220kV和330kV两种输电等级，敷设费用都为120万元/km。具体投资费用如下表所示：
表2架空线与海底电缆一次投资价格清单
M3C变频器投资费用根据MMC换流器造价进行估算，将M3C变频器、工分频换流变压器等费用相加，得到M3C变频站的一次投资如下：
；
模型计算结果如下：100MW海上风电通过工频220kV电压等级3×500mm2规格的海底电缆1回线送出，接入A1节点；800MW海上风电通过分频330kV等级下3×630mm2规格海底电缆2回线送出，接入A1节点，在A1节点建造800MW变频站，两侧换流变压器容量为1200MVA，分频侧电压等级为330kV，工频侧为220kV。同时工频主网需要进行拓展，新建四条220kV电压等级架空线路，其中三条为由风电接入点A1节点送出到A2、A3、A5三个节点，另一条为由A4节点至A5节点。拓展后电网示意图如4所示，A6和A7节点为800MW和100MW海上风电节点。
规划结果线路及变频站一次投资费用如下表所示：
表3分频组各元件一次投资
表4一次投资费用对比
综上可以得到总一次投资费用为26.623亿元，其中架空线投资1.19504亿元，海底电缆投资16.4760亿元，M3C变频站投资8.952亿元。与之对应对照组一次投资为35.581亿元，高于分频组，由此可以看出海上风电经过分频送出相比工频能够有效降低一次投资。
由算例计算结果可以看出，本发明所提出的电网规划模型能够有效的对海上风电分频并网场景进行网架规划。
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 (10)

1.含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，所述工分频互联系统电网规划模型的目标函数，具体如下：
；
式中，是候选M3C变频站编号下标，是候选M3C变频站集合，是M3C变频站规格下标，是M3C变频站规格集合，是M3C变频站第种规格等年值，是变频站第种规格新建状态二进制变量，是线路下标，是候选线路集合，是线路投资等年值，是线路新建状态二进制变量，是场景下标，是场景集合，是场景年等效小时数，是时间下标，是时间集合，是场景第小时总惩罚费用；
所述目标函数用于在工分频互联系统电网规划中，在满足负荷需求的前提下，使线路一次投资、维护和损耗费用最小。
2.根据权利要求1所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，在所述目标函数中，等年值的折算方式按下式计算：
；
式中，是总费用的等年值，是一次投资费用，是贴现率，是回收年限，是年损耗费用，是年维护费用。
3.根据权利要求1所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，在所述目标函数中，总惩罚费用按下式计算：
；
其中，
；
式中，是场景第小时功率不平衡惩罚费用，是节点下标，是节点集合，分别为有功功率和无功功率不平衡惩罚单位费用，分别为场景第小时节点的有功功率超负荷、欠负荷松弛因子和无功功率超负荷、欠负荷松弛因子；
；
式中，是场景第小时新能源弃用惩罚费用，是新能源机组下标，是新能源机组集合，是新能源弃用惩罚单位费用，是场景第小时新能源机组有功功率弃用因子；
；
式中，是场景第小时电压偏移惩罚费用，是电压偏移惩罚单位费用，分别是场景第小时节点电压上偏移因子和下偏移因子。
4.根据权利要求1所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，所述工分频互联系统电网规划模型还包括约束条件，所述约束条件具体包括：
机组出力约束、节点功率平衡约束、线路传输容量约束、线路潮流约束、M3C变频站稳态潮流约束以及惩罚项约束。
5.根据权利要求4所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，所述线路潮流约束基于线性化的支路功率方程确定，所述线性化的支路功率方程的线性化过程如下：
获取节点流向节点的功率方程，如下：
；
式中，是支路传输有功、无功功率，是节点和节点的电压幅值，是节点和节点的电压相角，是支路阻抗参数；
将支路阻抗转换为支路导纳，得到支路功率方程，如下：
；
；
其中是支路导纳参数；
将节点电压幅值和相角作为独立变量在处对上式进行泰勒展开，得到线性化支路功率方程，如下：
。
6.根据权利要求5所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，所述线路潮流约束，具体如下：
已建线路的潮流方程约束为：
；
式中，和是场景第小时线路传输有功功率变量和无功功率变量，分别为线路的电导值和电纳值，下标分别表示线路的起始节点和终止节点，为已建线路集合；
候选线路由二进制变量决定是否建设，其潮流方程约束如下所示：
；
；
式中，为引入的大值。
7.根据权利要求4所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，所述M3C变频站稳态潮流约束基于M3C变频站稳态简化模型得到，在所述M3C变频站稳态简化模型中，M3C变频站提供的无功支撑受到工/分频侧换流变压器容量的限制，如下式：
；
式中，分别为M3C工频侧网侧有功功率和无功功率，分别为M3C分频侧有功功率和无功功率，分别为工/分频侧换流变压器的容量。
8.根据权利要求7所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，所述M3C变频站稳态潮流约束，具体如下：
M3C变频站传输的有功功率约束：
；
式中，为M3C变频站的有功功率，为M3C变频站第种规格容量，下标中分别表示变频站的工频并网点和分频并网点，为M3C变频站合集；
M3C变频站提供的无功功率约束：
；
式中，为M3C变频站的无功功率，为M3C变频站第种规格换流变压器容量。
9.根据权利要求8所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，M3C容量型号的二进制变量满足如下约束：
。
10.根据权利要求4所述的含M3C变频站选址定容的工分频互联系统电网规划模型，其特征在于，在所述惩罚项约束中，节点电压偏移惩罚约束，如下：
；
式中，U为节点电压幅值，下标i为节点编号，和为节点在场景第小时的上偏移因子和下偏移因子，N为节点集合。
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