KR20210105882A - Comprehensive control method and system that guarantees voltage stability in the power recovery stage of multi-phase DC system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다기(multi infeed)직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법 및 시스템을 공개하는 데, 방법은 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 선형화 하여 직류가 수송하는 유효 파워와 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 단계를 포함한다. 노드 편차량에 근거해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 파워 회복의 최적화 모델을 구축해 답을 얻고 전압 안전을 전제로 하여 시간 스탭별로 직류시스템별 파워의 최적의 회복량을 얻으며; 노드 전압 편차량 최소화를 목표로 하는 무효파워보상장치 증설량의 최적화 모델을 구축해 답을 얻고 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효파워보상장치의 최적의 증설량을 얻어 직류 파워 회복으로 발생된 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 한다. 본 발명은 다기직류시스템 파워 회복 제어를 온라인으로 지도하여 회복 과정의 전압 안전성과 회복 효율을 충분히 보장할 수 있다.The present invention discloses a comprehensive control method and system that guarantees voltage stability in the multi-infeed DC system power recovery step. and obtaining a sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the compensator. Build an optimization model of DC power recovery that is constrained within a safe range based on the amount of node deviation to obtain an answer, and on the premise of voltage safety, obtain the optimal recovery amount of power for each DC system for each time step; By building an optimization model of the amount of expansion of the reactive power compensator that aims to minimize the amount of node voltage deviation, the answer is obtained, Ensure that the node voltage deviation is minimized. According to the present invention, the voltage stability and recovery efficiency of the recovery process can be sufficiently ensured by instructing the multi-phase DC system power recovery control on-line.
Description
본 발명은 직류시스템 파워 회복 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 다기(multi infeed)직류시스템 파워회복단계에서 전압 안전성을 보장하는 종합제어방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the field of DC system power recovery technology, and more particularly, to a comprehensive control method and system for ensuring voltage stability in a multi-infeed DC system power recovery step.
본 부분의 진술은 본 발명과 관련된 배경기술 정보만 제공하였으며, 반드시 선행기술을 구성하지는 않는다.The statements in this section have provided only background information related to the present invention and do not necessarily constitute prior art.
다기직류시스템 중 직류는 낙하점이 밀집되고 전기 커플링이 증강되며 그 운행 매커니즘이 더 복잡하다. 현재 국내외 전력망은 다기직류시스템이 대규모로 정전된 후 조작을 회복하는 경험이 아주 적으므로, 통상적으로 먼저 교류시스템을 회복시키고 마지막에 직류시스템을 회복시킨다. 하지만 직류시스템은 수송 용량이 크고 파워 조절이 빠른 장점을 갖고 있으며, 시스템 회복 과정에서 직류시스템의 회복 능력을 충분히 이용한다면 시스템의 회복 속도를 대폭 가속화 할 수 있으므로, 다기직류시스템의 신속하고 안전한 회복방안에 대한 연구는 아주 중요하고 실제적인 의의를 갖고 있다.In the multi-phase direct current system, the drop point is concentrated, the electrical coupling is strengthened, and the operation mechanism is more complicated. Currently, domestic and foreign power grids have very little experience in recovering operation after a large-scale power outage of multiple DC systems, so usually, the AC system is restored first and the DC system is restored last. However, the DC system has the advantage of large transport capacity and fast power control, and if the recovery capacity of the DC system is sufficiently used during the system recovery process, the recovery speed of the system can be greatly accelerated. The research on this is very important and has practical significance.
직류시스템이 회복에 참여하는 데는 안전 제약을 일정하게 만족시켜야 한다. 현재 직류시스템 가동단계의 안전 제어에 대한 연구는 비교적 완벽하여 직류시스템 가동의 안전성을 구현할 수 있다. 하지만, 직류시스템이 가동된 후의 파워회복단계 안전제어방안이 비교적 부족하다. 직류시스템은 정상으로 운행할 때 대량의 무효 파워를 소모해야 하는 데, 직류시스템이 수송하는 유효 파워가 증가됨에 따라, 직류시스템이 소모하는 무효 파워가 비례하여 증가한다. 따라서, 다기 직류의 파워회복단계는 시스템 무효 파워가 부족하여 교류 전압이 낮아지는 문제점이 아주 뚜렷하다. 때문에 다기직류시스템 파워회복과정의 전압 안전성에 주목하고 전압 안전성을 보장하는 종합적인 회복제어방안을 제시할 필요가 있다.For a DC system to participate in recovery, certain safety constraints must be satisfied. Currently, research on safety control in the operation stage of the DC system is relatively complete, and it is possible to realize the safety of the operation of the DC system. However, the safety control plan for the power recovery stage after the DC system is operated is relatively insufficient. The DC system must consume a large amount of reactive power when operating normally. As the effective power transported by the DC system increases, the reactive power consumed by the DC system increases proportionally. Therefore, in the power recovery step of the multiphase DC, the problem that the AC voltage is lowered due to insufficient system reactive power is very clear. Therefore, it is necessary to pay attention to the voltage safety of the multi-phase DC system power recovery process and to present a comprehensive recovery control plan that guarantees the voltage stability.
다기(multi infeed)직류시스템 파워 회복으로 교류 전압이 낮아지는 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하고 회복 효율을 향상시킬 수 있어 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법 및 시스템을 제공한다.In order to solve the problem that the AC voltage is lowered due to multi-infeed DC system power recovery, the present invention can ensure voltage stability and improve recovery efficiency in the multi-infeed DC system power recovery step in the multi-phase DC system power recovery step. It provides a comprehensive control method and system that guarantees voltage stability.
일부 실시방식에서는 아래 기술방안을 이용하여,In some implementations, using the following technical measures,
시간 스탭별 최초 상태에 근거해 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 구축하는 단계;establishing a power flow equation of the AC-DC system based on the initial state for each time step;
직류시스템이 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬과 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 단계;obtaining a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transmitted by the DC system and a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the reactive power transmitted by the reactive compensation device;
직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 따라 모든 노드 전압 편차량에 의해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하고 해당 모델을 구하여 시간 스탭별로 전압 안전을 전제로 하여 직류시스템별 유효 파워의 최적의 회복량을 얻는 단계;According to the sensitivity matrix of the node voltage for the effective power transported by DC, an optimization model for the recovery of DC active power that is constrained within a safe range by the amount of voltage deviation of all nodes is established, and the model is obtained and voltage safety is premised for each time step. to obtain an optimal recovery amount of effective power for each DC system;
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 근거해 노드 전압 편차량의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워장치 증설량의 최적화 모델을 구축하고, 해당 모델을 구하여 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효보상장치별 최적의 증설량을 얻어, 직류 파워 회복으로 발생되는 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 제공한다. Based on the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensation device, an optimization model of the amount of expansion of the reactive power device aiming at the square and minimization of the deviation of the node voltage is constructed, and the model is obtained by time step Voltage in the multi-phase DC system power recovery step, comprising: obtaining an optimal expansion amount for each ineffective compensation device after DC power recovery is completed, so that the node voltage deviation caused by DC power recovery is reduced to a minimum It provides a comprehensive control method that guarantees stability.
다른 일부 실시예에서는 아래 기술방안을 이용하여,In some other embodiments, using the technical solution below,
시간 스탭별 최초 상태에 근거해 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 구축하는 데 사용하는 장치;A device used to build the power flow equation of a AC-DC system based on the initial state per time step;
직류시스템이 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 데 사용하는 장치와, 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 데 사용하는 장치;a device used to obtain a sensitivity matrix of node voltages with respect to the effective power transmitted by the DC system, and a device used for obtaining a sensitivity matrix of node voltages with respect to the reactive power transmitted by the reactive compensator;
직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 따라 모든 노드 전압 편차량에 의해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하는 데 사용하는 장치; 해당 모델을 구하여 시간 스탭별로 전압 안전을 전제로 하여 직류시스템별 유효 파워의 최적의 회복량을 얻는 데 사용하는 장치;a device used to construct an optimization model of DC effective power recovery that is constrained within a safe range by the amount of deviation of all node voltages according to the sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transported by DC; A device used to obtain an optimal recovery amount of effective power for each DC system on the premise of voltage safety for each time step by obtaining a corresponding model;
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 근거해 노드 전압 편차량의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워장치 증설량의 최적화 모델을 구축하는 데 사용하는 장치; 모델을 구하여 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효보상장치별 최적의 증설량을 얻어, 직류 파워 회복으로 발생되는 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 하는 데 사용하는 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어시스템을 제공한다. A device used to construct an optimization model of the expansion amount of the reactive power device that aims to square and minimize the amount of deviation of the node voltage based on the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensation device; A device used to obtain an optimal expansion amount for each invalid compensation device after DC power recovery for each time step is completed by obtaining a model, and to minimize the node voltage deviation caused by DC power recovery; characterized by comprising: to provide a comprehensive control system that guarantees voltage stability in the multi-phase DC system power recovery stage.
다른 일부 실시방식에서는 아래 기술방안을 이용하여,In some other implementations, using the following technical solution,
프로세서와 컴퓨터 판독가능 저장매개체를 포함하되, 프로세서는 각 명령을 구현하는 데 사용하며; 컴퓨터 판독가능 저장매개체는 여러 개의 명령을 저장하는 데 사용하고, 상기 명령은 프로세서에 의해 로딩되어 상기 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 실행하는 데 적합한 단말장치를 제공한다.a processor and a computer readable storage medium, wherein the processor is used to implement each instruction; A computer-readable storage medium is used to store a plurality of instructions, and the instructions are loaded by the processor to provide a terminal device suitable for executing a comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step. .
다른 일부 실시방식에서는 아래 기술방안을 이용하여,In some other implementations, using the following technical solution,
그 중에 다수 개의 명령이 저장되고 상기 명령은 단말장치의 프로세서에 의해 로딩되어 상기 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 실행하는 데 적합한 컴퓨터 판독가능 저장매개체를 제공한다.A plurality of commands are stored therein, and the commands are loaded by the processor of the terminal device to provide a computer-readable storage medium suitable for executing a comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step.
종래기술에 대비해 본 발명은 아래의 효과를 이룬다.Compared to the prior art, the present invention achieves the following effects.
본 발명의 방법은 직류시스템 파워 회복으로 교류전압이 낮아지는 문제점을 해결할 수 있으며; 회복의 각 시간 스탭 내에서 해당 방법은 직류시스템 유효 파워의 회복량을 최적화 하여 시스템 전압 안전성을 보장하는 전제 하에 회복 효율을 향상시키며, 그 다음, 무효보상장치의 증설량을 최적화 하여 직류 파워 회복으로 발생된 노드별 전압 편차량을 최소화 하여 시스템 전압의 일정함을 유지한다.The method of the present invention can solve the problem that the AC voltage is lowered by restoring the DC system power; Within each time step of recovery, the method optimizes the recovery amount of the DC system effective power to improve the recovery efficiency under the premise of ensuring system voltage stability, and then optimizes the expansion amount of the reactive compensation device to restore DC power. The system voltage is maintained constant by minimizing the amount of voltage deviation for each node.
도 1은 본 발명 실시예 1 중에서 다기(multi infeed)직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법 과정도이고;
도 2는 본 발명 실시예 1 중 방법의 반복 과정도이고;
도 3은 본 발명 실시예 1 중 전력시스템의 구성도이고;
도 4는 본 발명에 따른 종합제어방법의 직류파워회복단계의 노드 전압 변화 곡선이고;
도 5는 본 발명에 따른 종합제어방법의 직류파워회복단계의 노드 전압 변화 곡선이다.1 is a flowchart of a comprehensive control method for ensuring voltage stability in a multi-infeed DC system power recovery step in
2 is an iterative flow diagram of the method in Example 1 of the present invention;
3 is a block diagram of a power system in
4 is a node voltage change curve in the DC power recovery step of the comprehensive control method according to the present invention;
5 is a node voltage change curve in the DC power recovery step of the comprehensive control method according to the present invention.
이하의 상세한 설명은 모두 예시성인 것으로서, 본 출원을 진일보 설명하는 것을 목적으로 한다는 것을 명시한다. 별도로 명시하지 않은 한, 본 발명이 사용하는 모든 기술과 과학적 용어는 본 출원이 속하는 기술분야의 통상적인 기술자들이 통상적으로 이해하고 있는 것과 동일한 의미를 갖는다.It is indicated that the following detailed description is all exemplary, and the purpose is to further describe the present application. Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used in the present invention have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this application belongs.
무엇보다도, 여기에서 사용하는 용어는 구체적인 실시방식을 설명하는 것을 목적으로 할 뿐이며, 본 출원에 따른 예시성 실시방식에 대한 한정을 목적으로 하지 않는다. 문장에서 명확히 지적하지 않은 한, 여기에서 사용하는 용어들은 단수 형식도 복수 형식을 포함하는 것을 목적으로 하며, 이외에도, 명세서 중에 용어 “포함” 및/또는 “포괄”을 사용하는 경우에는 그에게 특징, 단계, 조작, 소자, 어셈블리 및/또는 그들의 조합이 존재한다는 것을 명시한다는 것도 이해하여야 할 것이다.Above all, the terminology used herein is only for the purpose of describing specific embodiments, and is not intended to limit the exemplary embodiments according to the present application. Unless the context clearly indicates otherwise, terms used herein are intended to include both the singular and the plural, and, in addition, when the terms “including” and/or “inclusive” are used in the specification, they are characterized; It is also to be understood that a step, operation, element, assembly, and/or combination thereof is specified to exist.
실시예 1Example 1
다기(multi infeed)직류시스템 파워 회복 과정에서, 시스템의 무효 파워 수준은 노드 전압에 영향을 미치는 주요 요소이다. 따라서, 노드 전압을 결정하는 변수는 직류 인버터가 흡수하는 무효 파워와 무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워이다. 하지만, 직류시스템이 흡수하는 무효 파워가 직류시스템이 회복하는 유효 파워와 직접 관련되므로, 시간 스탭마다의 직류시스템별 파워 회복량을 합리적으로 조정하여 노드의 전압 안전을 보장하고 회복 속도를 향상시킬 수 있으며; 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후, 필히 전압 편차가 일정하게 발생하는 데, 시스템 중의 무효파워보상설비를 증설하여 직류 파워 회복으로 발생하는 전압 편차를 최소화하고 전압의 일정함을 유지할 수 있다. 또한, 다기직류시스템은 직류시스템 간의 상호 영향이 존재하는 데, 직류시스템 간의 상호 작용을 어떻게 정확히 헤아리는가 하는 것은 다기직류시스템 파워 회복 과정의 전압 안전성을 믿음직하게 보장하는 데 대해 중요한 의의를 갖는다.In the multi-infeed DC system power recovery process, the reactive power level of the system is a major factor influencing the node voltage. Therefore, the variable determining the node voltage is the reactive power absorbed by the DC inverter and the reactive power sent by the reactive power compensator. However, since the reactive power absorbed by the DC system is directly related to the effective power recovered by the DC system, it is possible to ensure the voltage safety of the node and improve the recovery speed by rationally adjusting the power recovery amount for each DC system for each time step. there is; After the DC power recovery for each time step is completed, the voltage deviation inevitably occurs. By expanding the reactive power compensation facility in the system, the voltage deviation caused by the DC power recovery can be minimized and the voltage constant can be maintained. In addition, in a multi-phase DC system, there is a mutual influence between the DC systems, and how to accurately count the interaction between the DC systems has important significance in reliably guaranteeing the voltage stability in the power recovery process of the multi-phase DC system.
하나 또는 다수 개의 실시예에서는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 공개하였는 데, 도 1과 도 2에서 도시하는 바와 같이, 해당 방법은 다수 개의 시간 스탭으로 나누어 실시하며, 시간 스탭별은,In one or more embodiments, a comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step has been disclosed, and as shown in FIGS. 1 and 2, the method is divided into a plurality of time steps and implemented, According to the time staff,
(1) 시간 스탭별 최초 상태에 근거해 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 구축하는 단계;(1) establishing a power flow equation of the AC-DC system based on the initial state for each time step;
(2) 직류시스템이 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬과, 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 단계;(2) obtaining a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transmitted by the DC system and a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the reactive power transmitted by the reactive compensator;
(3) 직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 따라 모든 노드 전압 편차량에 의해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하고 해당 모델을 구하여 시간 스탭별로 전압 안전을 전제로 하여 직류시스템별 유효 파워의 최적의 회복량을 얻는 단계;(3) According to the sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transported by DC, an optimization model of DC effective power recovery that is constrained within a safe range by the amount of deviation of all node voltages is established, and the model is obtained to ensure voltage safety for each time step. obtaining an optimal recovery amount of effective power for each DC system on the premise of ;
(4) 무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 근거해 노드 전압 편차량의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워장치 증설량의 최적화 모델을 구축하고, 해당 모델을 구하여 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효보상장치별 최적의 증설량을 얻어, 직류 파워 회복으로 발생되는 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 하는 단계;를 포함한다.(4) Based on the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensation device, an optimization model of the amount of expansion of the reactive power device aimed at the square and minimization of the deviation of the node voltage is constructed, and the model is obtained and obtaining an optimal expansion amount for each invalid compensation device after the DC power recovery for each time step is completed, so that the node voltage deviation caused by the DC power recovery is minimized.
여기에서, 단계(1) 중, 교-직류시스템의 전력 조류 방정식은 교류시스템 전력 조류 방정식과 직류시스템 운행 방정식으로 구성된다. 교류시스템 전력 조류 방정식의 형식은,Here, in step (1), the power flow equation of the AC-DC system is composed of the AC system power flow equation and the DC system operation equation. The form of the AC system power flow equation is,
이며, is,
여기에서,와은 교류발전유닛이 노드에게 발송하는 유효 파워와 무효 파워이며; 와은 노드의 부하 소모의 유효 파워와 무효 파워이며; 와은 교류를 주입하는 노드의 유효 파워와 무효 파워이고 그 계산 형식은,From here, Wow The AC power unit is a node effective power and reactive power sent to; Wow silver node The load consumption of is the active power and reactive power; Wow silver node injecting alternating current is the active power and reactive power of , and its calculation form is,
이며, is,
여기에서,와는 노드 , 의 전압이고 ,,는 각각 노드 ,간의 전기 전도, 파워 앵글(power angle) 차, 서셉턴스(susceptance)이다.From here, Wow is the node , is the voltage of , , is each node , electrical conduction between Power angle difference, susceptance.
직류시스템의 운행 방정식은 아래와 같다.The operating equation of the DC system is as follows.
직류시스템의 제어방식별 제어방정식에 근거해 확정된 제어 파리미터 하에서의 직류시스템 운행방정식을 얻는다.Based on the control equation for each control method of the DC system, the DC system operation equation is obtained under the determined control parameters.
여기에서, 은 인피드(in feed) 노드의 직류시스템이 주입한 유효 파워이고 은 인피드 노드의 직류시스템이 주입한 무효 파워이며; 는 인피드 노드의 직류시스템 인버터의 역률각(power factor angle)이며; 는 노드의 파워 앵글(power angle)이다.From here, is an in-feed node of It is the effective power injected by the DC system. is an infeed node Reactive power injected by the DC system of is the infeed node is the power factor angle of the DC system inverter; is the node of is the power angle.
직류시스템의 운행방정식은 직류로 수송하는 유효 파워 및 무효 파워와 정류(commutation) 모선의 전압 진폭 및 위상각의 관계를 정량으로 발현하였다.The operating equation of the DC system quantitatively expresses the relationship between the active and reactive power transported by DC and the voltage amplitude and phase angle of the commutation bus.
정류 모선 지점은 파워평형방정식을 운용하여 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 얻을 수 있다. 교-직류시스템 전력 조류 방정식의 형식은 이하와 같다.The rectification bus point can obtain the power flow equation of the bridge-DC system by operating the power balance equation. The form of the AC-DC system power flow equation is as follows.
단계(2)에서, 교-직류시스템 전력 조류 방정식을 통해 직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬과 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는다.In step (2), a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the active power transmitted in DC and the sensitivity matrix of the node voltage with respect to the reactive power transmitted by the reactive compensator are obtained through the AC-DC system power flow equation.
직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 계산하려면, 직류 인버터의 파워 계수에 근거해 직류시스템이 흡수한 무효 파워를 직류시스템이 수송한 유효 파워로 표시한 다음, 이어서 노드가 주입한 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬 중에 대입하고 정리하여 직류로 수송한 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻을 수 있다.To calculate the sensitivity matrix of the node voltage to the effective power transported by DC, the reactive power absorbed by the DC system is expressed as the effective power transported by the DC system based on the power coefficient of the DC inverter, and then the node injected By substituting and arranging the node voltage sensitivity matrix for reactive power, it is possible to obtain a node voltage sensitivity matrix for active power transported by direct current.
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워는 바로 노드가 주입한 무효 파워이며, 따라서, 노드가 주입한 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬이 바로 무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬이다.The reactive power sent by the reactive power compensator is the reactive power injected by the node. Therefore, the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power injected by the node is the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensator. It is a sensitivity matrix.
먼저, 각 노드 전압에 대한 교-직류 전력 조류 방정식의 진폭과 위상각을 이용해 편도를 구하여 교-직류시스템의 전력 조류 야코비안 행렬(Jacobian matrix)을 얻되, 형식은 First, the one-way is obtained using the amplitude and phase angle of the cross-DC power flow equation for each node voltage to obtain the Jacobian matrix of the cross-DC system power flow, but the form is
이며, is,
식 중에서, ,,와는 각각 야코비안 행렬의 상응되는 블록별 행렬이다. 무효 파워와 전압 진폭의 작용관계만 감안하여 교-직류시스템 전력 조류 야코비안 행렬을 차원축소(dimension reduction) 행렬인In the formula, , , Wow is the corresponding block-by-block matrix of each Jacobian matrix. Considering only the action relationship between reactive power and voltage amplitude, the cross-DC system power current Jacobian matrix is transformed into a dimension reduction matrix.
로 전환시키며; converted to;
상기 식을 역산하여 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도를 구할수 있는 방정식은The equation to obtain the sensitivity of the node voltage to the reactive power by inverse of the above equation is
이며; is;
여기에서,는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬이다. 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 통해 직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도을 얻을 수 있는 방정식은From here, is the sensitivity matrix of the node voltage to reactive power. The equation to obtain the sensitivity of the node voltage to the active power transported in direct current through the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power is
이며; is;
식 중에서,는 인피드 노드의 직류시스템 인버터의 역률각이며; 는 직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬이며; 는 직류 파워의 회복량이다.In the formula, is the infeed node is the power factor angle of the DC system inverter; is the sensitivity matrix of the node voltage to the effective power carrying in direct current; is the amount of recovery of DC power.
무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 통해 무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도을 얻을 수 있는 방정식은The equation to obtain the sensitivity of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensator through the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power is
이며, is,
식 중에서, 는 무효파워보상장치의 무효 파워 추가발송량이다.In the formula, is the amount of additional reactive power sent by the reactive power compensation device.
단계(3)에서, 노드 전압 편차로 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워In step (3), the DC active power constrained within the safe range by the node voltage deviation
회복의 최적화 모델을 구축하는 과정은 아래와 같다.The process of building an optimization model of recovery is as follows.
결정 변수는이며, 즉, 각 직류시스템 시간 스탭별 유효 파워 회복량이다.the determining variable , that is, the effective power recovery amount for each DC system time step.
최적화를 목표로 하는 시간 스탭별 직류 파워 회복량은 최대로The amount of DC power recovery for each time step to be optimized is the maximum.
이며, is,
직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도를 제약하는 등식 방정식은 The equations constraining the sensitivity of the node voltage to the effective power carried by direct current are
이며, is,
직류 파워 상한 제약과 노드 전압 안전 범위 제약의 부등식은The inequality of the DC power upper limit constraint and the node voltage safe range constraint is
이고, ego,
식 중에서, 는 직류로 수송하는 파워의 상한이며; 는 노드의정격 전압이고 는 노드 전압의 안전 하한이다.In the formula, is the upper limit of the power transported by direct current; is the node is the rated voltage is the safe lower limit of the node voltage.
더 나아가, 노드 전압 편차로 안전 범위 내에서 제약하는 직류 수송 유효 파워회복의 최적화 모델은 CPLEX의 선형 계획 기능을 통해 답을 구하고 노드 전압에 의해 안전 범위 내를 전제로 하는 시간 스탭별로 각 직류시스템의 최적의 회복 파워를 얻는다. 계산 결과를 각 직류시스템의 제어기로 발송하여 직류 유효 파워의 회복을 제어한다.Furthermore, the optimization model of DC transport effective power recovery, which is constrained within the safe range by the node voltage deviation, finds an answer through the linear planning function of CPLEX, and the Get optimal recovery power. The calculation result is sent to the controller of each DC system to control the recovery of DC effective power.
단계 (4)에서, 노드 전압 편차 값의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워보상장치 증설량의 최적화 모델의 구축 과정은 아래와 같다.In step (4), the construction process of the optimization model of the expansion amount of the reactive power compensator aiming at the square and minimization of the node voltage deviation value is as follows.
결정 변수는이며, 즉, 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후의 노드별 무효파워보상장치 증설량이다.the determining variable , that is, the amount of expansion of the reactive power compensation device for each node after DC power recovery for each time step is completed.
최적화 목표는 노드 전압의 편차 값 제곱과 최소로서,이며;The optimization goal is the square and minimum of the deviation values of the node voltages, is;
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 민감도를 제약하는 등식 방정식은이며;The equation constraining the sensitivity to the reactive power sent by the reactive power compensator is is;
무효파워보상장치의 용량 상한 제약의 부등식은이다.The inequality of the upper limit of the capacity limit of the reactive power compensator is am.
식 중에서,는 무효파워보상장치의 용량 상한이다.In the formula, is the upper limit of the capacity of the reactive power compensation device.
더 나아가, 노드 전압 편차 값의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워보상장치 증설량의 최적화 모델은 CPLEX의 선형 계획 기능을 통해 답을 구하고 시간 스탭별로 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효파워보상장치의 최적의 증설량을 얻어 직류 파워 회복으로 발생된 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 한다. 계산 결과를 각 변전소의 무효파워보상설비 제어기로 발송하여 무효 파워 보상을 제어한다.Furthermore, the optimization model of the expansion amount of the reactive power compensator, which aims to square and minimize the value of the node voltage deviation, finds an answer through the linear planning function of CPLEX and Obtain the optimal amount of expansion so that the node voltage deviation caused by DC power recovery is minimized. Reactive power compensation is controlled by sending the calculation result to the reactive power compensation facility controller of each substation.
본 실시예는 도 3에 도시된 4-직류 인피드 39-노드 시스템을 예로 들어 본 발명의 구체 구현 과정을 진일보 설명한다.This embodiment takes the 4-DC infeed 39-node system shown in FIG. 3 as an example to further describe the specific implementation process of the present invention.
본 실시예 전력시스템의 형성 방법은 IEEE-39 노드 표준 전력시스템에서 개선되었고 노드 35, 36, 37 과 38 의 발전 유닛은 인피드한 직류시스템으로 수정하며; 도 3 중의 점선은 아직 회복되지 않은 회로 또는 모선를 표시하며; 파워회복단계에서의 각 직류시스템 최초 파워를 10%의 정격 파워로 설정하고인 시각부터 회복을 시작하며 시간 스탭 길이는 5min 이다. 본 실례의 구체적인 구현과정은,The method of forming the power system of this embodiment is improved from the IEEE-39 node standard power system, and the power generation units of
(1) 노드 전압, 부하 파워, 발전기 파워, 직류 제어 파라미터, 직류 수송 파워와 무효파워보상장치 투입량을 포함한 시간 스탭별로 최초의 전력망 정보를 얻어 교-직류시스템 전력 조류 방정식을 형성하는 단계;(1) forming a cross-DC system power flow equation by obtaining initial power grid information for each time step including node voltage, load power, generator power, DC control parameters, DC transport power and reactive power compensator input;
(2) 교-직류시스템 전력 조류 방정식의 편도를 구하여 전력 조류 야코비안 행렬을 얻고 노드 전압이 무효 파워에 대해 영향을 미치는 것을 반영하는 블록별 행렬을 추출해 역산하여 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 구하며, 더 나아가, 직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬과 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 단계;(2) Obtain the one-way equation of the AC-DC system power flow equation to obtain the power flow Jacobian matrix, extract and inverse a matrix for each block that reflects the influence of the node voltage on the reactive power, and calculate the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power and furthermore, obtaining a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transported by direct current and a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the reactive power transmitted by the reactive compensator;
(3) 직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 이용해 직류 파워 회복의 최적화 모델을 구축하고, CPLEX를 이용해 모델을 구하여 전압 안전 전제 하에서 직류시스템별로 최적의 파워 회복량을 얻으며, 각 직류 정류 스테이션 제어기로 발송하여 최적화 결과에 의해 파워 회복을 제어하는 단계;(3) Build an optimization model of DC power recovery using the sensitivity matrix of node voltage for effective power transported by DC, and obtain the model using CPLEX to obtain the optimal power recovery amount for each DC system under the premise of voltage safety. sending to a DC rectification station controller to control power recovery according to an optimization result;
(4) 무효파워보상장치가 발송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도행렬을 이용해 무효파워보상장치 증설량의 최적화 모델을 구축하고 CPLEX를 이용해 모델을 구하여 직류 파워 회복으로 발생한 전압 편차량을 최소화하는 무효파워보상장치의 최적의 증설방안을 얻으며, 각 변전소 무효파워보상 제어기로 발송하여 최적화 결과에 의해 무효 파워 보상을 제어하는 단계; 를 포함한다.(4) Using the sensitivity matrix of the node voltage for the effective power sent by the reactive power compensator, an optimization model of the amount of expansion of the reactive power compensator is built, and the model is obtained using CPLEX to minimize the amount of voltage deviation caused by DC power recovery. obtaining an optimal expansion plan of the reactive power compensation device, sending it to each substation reactive power compensation controller, and controlling reactive power compensation according to the optimization result; includes
4개의 직류시스템 파워가 전부 회복되지 않은 경우에는 다음 시간 스탭의 최적화 제어에 진입하며; 4개의 직류 파워가 전부 회복된 경우에는 다기직류시스템파워회복단계가 종료된다.If all four DC system powers are not restored, the optimization control of the next time step is entered; When all four DC powers are recovered, the multi-phase DC system power recovery step is completed.
노드 16을 실시예 시스템의 중추 노드로 설정하는 경우, 한 단계 조작한 후, 전력 조류 계산 소프트웨어를 이용해 노드 16의 전압을 계산하여 시스템의 총체적 전압 수준을 반영한다. 도 4는 본 발명에 따른 종합제어방법을 이용하여 다기직류시스템 파워 회복 과정의 노드 16의 전압 변화를 기록하였다. 도 4에서 도시하는 바와 같이, 시간 스탭별 직류 파워 회복으로 낮아진 노드 전압이 모두 안전 범위 내에 놓여 지며, 무효 파워 제어를 거친 후 노드 전압은 다시 정력 전압에 근접하는 수준으로 회복되어 전체 다기직류시스템 파워 회복 과정의 전압안전성이 보장되었으며, 직류 파워 회복의 총 소요시간은 20분이다. 도 5는 본 발명에 따른 종합제어방법을 이용하지 않은 다기직류시스템 파워 회복 과정의 노드 16의 전압 변화를 기록하였으며, 시간 스탭마다의 각 직류시스템은 모두 10%의 파워가 회복되었고 무효파워 보상을 적시 제어하지 않았다.When setting
도 5에서 도시하는 바와 같이, 전압 안전성을 보장하는 종합제어방법을 이용하지 않았기 때문에, 다기직류시스템 파워가 회복됨에 따라 시스템 전압 수준도 심각하게 하강하여 시스탬의 운행 안전에 심각한 위협을 가하며; 또한, 직류 파워 회복의 총 소요시간이 40분에 달해 본 발명에 따른 종합제어방법의 직류 파워 회복 총 소요시간보다 길다. 따라서, 본 발명이 다기직류시스템의 회복에 참여하는 안전성과 고효율성의 향상에 대해 중요한 지도적 의의를 갖고 있다는 것을 구현한다.As shown in Fig. 5, since the comprehensive control method that guarantees voltage safety is not used, the system voltage level is also seriously lowered as the multi-phase DC system power is restored, posing a serious threat to the operating safety of the system; In addition, the total required time for DC power recovery reaches 40 minutes, which is longer than the total required time for DC power recovery of the comprehensive control method according to the present invention. Therefore, it is realized that the present invention has important guiding significance for the improvement of safety and high efficiency participating in the recovery of the multi-stage DC system.
실시예 2Example 2
하나 또는 다수개의 실시방식에서는, In one or multiple embodiments,
시간 스탭별 최초 상태에 근거해 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 구축하는데 사용하는 장치;A device used to build a power flow equation of a AC-DC system based on the initial state for each time step;
직류시스템이 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 데 사용하는 장치와, 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 데 사용하는 장치;a device used to obtain a sensitivity matrix of node voltages with respect to the effective power transmitted by the DC system, and a device used for obtaining a sensitivity matrix of node voltages with respect to the reactive power transmitted by the reactive compensator;
직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 따라 모든 노드 전압 편차량에 의해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하는 데 사용하는 장치; 해당 모델을 구하여 시간 스탭별로 전압 안전을 전제로 하여 직류시스템별 유효 파워의 최적의 회복량을 얻는 데 사용하는 장치;a device used to construct an optimization model of DC effective power recovery that is constrained within a safe range by the amount of deviation of all node voltages according to the sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transported by DC; A device used to obtain an optimal recovery amount of effective power for each DC system on the premise of voltage safety for each time step by obtaining a corresponding model;
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에근거해 노드 전압 편차량의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워장치 증설량의 최적화 모델을 구축하는 데 사용하는 장치; 모델을 구하여 시간 스탭별로 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효보상장치별 최적의 증설량을 얻어, 직류 파워 회복으로발생되는 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 하는 데 사용하는 장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계의 전압 안전성을 보장하는 종합제어시스템을 제공한다. A device used to construct an optimization model of the amount of expansion of the reactive power device that aims to square and minimize the amount of deviation of the node voltage based on the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensation device; A device used to obtain an optimal expansion amount for each invalid compensation device after DC power recovery is completed for each time step by obtaining a model, and to minimize the node voltage deviation caused by DC power recovery; It provides a comprehensive control system that guarantees the voltage stability of the multi-phase DC system power recovery step, characterized in that it comprises a.
다른 일부 실시방식에서는 프로세서와 컴퓨터 판독가능 저장매개체를 포함하되, 프로세서는 각 명령을 구현하는 데 사용하며; 컴퓨터 판독가능 저장매개체는 여러개의 명령을 저장하는 데 사용하고, 상기 명령은 프로세서에 의해 로딩되어 실시예 1 중 상기 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 실행하는 데 적합한 단말장치를 공개한다.In some other embodiments, a processor and a computer-readable storage medium are included, wherein the processor is used to implement each instruction; A computer-readable storage medium is used to store a plurality of instructions, the instructions being loaded by the processor, and a terminal suitable for executing the comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step in
다른 일부 실시방식에서는 그 중에 다수 개의 명령이 저장되고 상기 명령은단말장치의 프로세서에 의해 로딩되어 실시예 1 중 상기 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 실행하는 데 적합한 컴퓨터 판독가능 저장매개체를 공개한다.In some other embodiments, a plurality of commands are stored therein, the commands are loaded by the processor of the terminal device, and a computer suitable for executing a comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step in Embodiment 1 A readable storage medium is disclosed.
상술한 내용은 도면과 결합하여 본 발명의 구체 실시방식을 설명하였지만, 본 발명의 보호 범위를 한정하지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 본 발명에 따른 기술방안의 기초 상에서 본 기술분야의 기술자들이 창조성 노동을진행하지 않고 바로 실시한 각종 수정 또는 변형이 여전히 본 발명의 보호 범위 내에 포함된다는 것을 알아야 할 것이다.Although the above description has described a specific embodiment of the present invention in combination with the drawings, it does not limit the protection scope of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains on the basis of the technical solution according to the present invention. It should be understood that various modifications or variations directly performed by technicians without creative labor still fall within the protection scope of the present invention.
Claims (10)
시간 스탭별 최초 상태에 근거해 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 구축하는 단계;
직류시스템이 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬과 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 단계;
직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 따라, 모든 노드 전압 편차량에 의해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하고, 해당 모델을 구하여 시간 스탭별로 전압 안전을 전제로 하여 직류시스템별 유효 파워의 최적의 회복량을 얻는 단계;
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 근거해, 노드 전압 편차량의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워장치 증설량의 최적화 모델을 구축하고, 해당 모델을 구하여 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효보상장치별 최적의 증설량을 얻어, 직류 파워 회복으로 발생하는 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법. In the comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step,
establishing a power flow equation of the AC-DC system based on the initial state for each time step;
obtaining a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transmitted by the DC system and a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the reactive power transmitted by the reactive compensation device;
According to the sensitivity matrix of the node voltage for the effective power transported by DC, an optimization model of DC effective power recovery that is constrained within a safe range by the amount of deviation of all node voltages is constructed, and the voltage safety is determined by time step by obtaining the model. obtaining an optimal recovery amount of effective power for each DC system on the premise;
Based on the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensator, an optimization model of the amount of expansion of the reactive power device aimed at squaring and minimizing the amount of deviation of the node voltage is constructed, and the time step is obtained by obtaining the model In the multi-phase DC system power recovery step, comprising: obtaining an optimal expansion amount for each invalid compensation device after each DC power recovery is completed, so that the node voltage deviation caused by DC power recovery is minimized; Comprehensive control method that guarantees voltage stability.
교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 구축하는 과정은 구체적으로,
교류 발전 유닛이 노드에게 발송하는 유효 파워와 무효 파워에 근거해, 노드의 부하 소모의 유효 파워 및 무효 파워와, 교류를 주입하는 노드의 유효 파워 및 무효 파워 간의 관계로부터 교류시스템 전력 조류 방정식을 구축하는 단계;
직류로 수송하는 유효 파워 및 무효 파워 각각과 정류(commutation) 모선의 전압 진폭 및 위상각 간의 관계에 근거해, 직류시스템의 운행 방정식을 구축하는 단계;
정류 모선 지점이 교류시스템 전력 조류 방정식과 직류시스템의 운행 방정식에 근거해 파워 평형 방정식을 구축하여 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법.According to claim 1,
The process of constructing the power flow equation of the AC-DC system is specifically,
Alternating Generator Unit Node Based on the active and reactive powers sent to the node, The active power and reactive power of the load consumption of constructing an AC system power flow equation from the relationship between the active power and the reactive power of ;
Constructing an operating equation of the DC system based on the relationship between each of the active power and reactive power transported by DC and the voltage amplitude and phase angle of the commutation bus;
In the multiphase DC system power recovery step, characterized in that it includes; the rectification bus point establishes a power balance equation based on the AC system power flow equation and the operation equation of the DC system to obtain the AC-DC system power flow equation Comprehensive control method that guarantees voltage stability.
직류시스템이 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 것은 구체적으로,
노드별 전압에 대한 교-직류 전력 조류 방정식의 진폭과 위상각을 이용해 편도를 구하고 교-직류시스템의 전력 조류 야코비안 행렬(Jacobian matrix)을 얻으며; 야코비안 행렬 중에서 노드 전압 진폭이 노드가 주입하는 무효 파워에 대해 미치는 영향을 반영하는 블록별 행렬을 추출해 역산하여 노드가 주입한 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 단계;
직류 인버터의 파워 계수에 근거해 직류시스템이 흡수한 무효 파워를 직류시스템이 수송한 유효 파워로 표시한 다음, 이어서 노드가 주입한 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬 중에 대입하여 직류시스템이 수송한 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법.According to claim 1,
Obtaining the sensitivity matrix of the node voltage to the effective power carried by the DC system is specifically:
Finding the one-way using the amplitude and phase angle of the cross-DC power current equation for each node voltage and obtaining the Jacobian matrix of the cross-DC power flow system; extracting a matrix for each block that reflects the effect of the node voltage amplitude on the reactive power injected by the node from the Jacobian matrix, and inversely calculating it to obtain a sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power injected by the node;
Based on the power coefficient of the DC inverter, the reactive power absorbed by the DC system is displayed as the active power transported by the DC system, and then it is substituted into the node voltage sensitivity matrix for the reactive power injected by the node and the DC system transported it. A comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step, comprising: obtaining a sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power.
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 것은 구체적으로,
교-직류 전력 조류 방정식을 이용해 노드별 전압의 진폭과 위상각을 편도하여 교-직류시스템의 전력 조류 야코비안 행렬을 얻으며; 야코비안 행렬 중에서 노드 전압 진폭이 노드가 주입하는 무효 파워에 대해 미치는 영향을 반영하는 블록별 행렬을 추출해 역산하여 노드가 주입한 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬, 즉, 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법.According to claim 1,
Obtaining the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensator is specifically,
By one-way the amplitude and phase angle of each node voltage using the AC-DC power flow equation, the power flow Jacobian matrix of the AC-DC system is obtained; From the Jacobian matrix, a matrix for each block that reflects the effect of the node voltage amplitude on the reactive power injected by the node is extracted and inversed, and the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power injected by the node, that is, the A comprehensive control method for ensuring voltage stability in the power recovery step of a multi-phase DC system, characterized in that it obtains a sensitivity matrix of the node voltage to reactive power.
모든 노드 전압 편차량에 의해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하는 것은 구체적으로,
각 직류시스템의 시간 스탭별 파워 회복량을 결정 변수로 삼으며; 시간 스탭별 직류 유효 파워 회복량의 최대화가 최적화 목표이며; 직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 방정식을 등식으로 제약하며; 안전 범위 내에서의 노드별 전압 편차량 제약과 직류시스템 파워 회복 상한 제약을 부등식으로 제약하여 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법.According to claim 1,
Constructing an optimization model of DC effective power recovery that is constrained within a safe range by the amount of voltage deviation of all nodes is specifically,
The power recovery amount for each time step of each DC system is taken as a determining variable; The optimization goal is to maximize the amount of DC effective power recovery per time step; Constrain the equation of the sensitivity of the node voltage to the effective power carrying in direct current to the equation; Composite that guarantees voltage stability in the multi-phase DC system power recovery stage, characterized by constructing an optimization model of DC effective power recovery by inequality restrictions on the amount of voltage deviation for each node within the safe range and the upper limit of DC system power recovery control method.
노드 전압 편차량의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워장치 증설량의 최적화 모델을 구축하는 것은 구체적으로,
시간 스탭별 직류 파워 회복을 완성한 후 무효파워보상장치의 증설량을 결정 변수로 삼으며; 직류 파워 회복으로 발생된 노드 전압 편차량의 제곱과 최소를 최적화 목표로 삼으며; 무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 방정식을 등식으로 제약하며; 무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워의 상한을 부등식으로 제약하여 무효파워보상장치 증설량의 최적화 모델을 구축하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법.According to claim 1,
Constructing an optimization model of the amount of expansion of reactive power devices aimed at the square and minimization of the node voltage deviation is specifically,
After completing the DC power recovery for each time step, the expansion amount of the reactive power compensator is used as a determining variable; Optimizing the square and minimum of the node voltage deviation caused by the DC power recovery as the optimization goal; constraining the sensitivity equation of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensating device by an equation; A comprehensive control method that guarantees voltage stability in the power recovery stage of a multi-phase DC system, characterized in that the upper limit of the reactive power sent by the reactive power compensator is constrained in an inequality manner and an optimization model of the amount of expansion of the reactive power compensator is established.
상기 유효 파워 회복의 최적화 모델과 무효파워보상장치 증설량의 최적화 모델은 모두 CPLEX의 선형 계획 기능으로 구현하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법According to claim 1,
Comprehensive control method to ensure voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step, characterized in that both the optimization model of the effective power recovery and the optimization model of the expansion amount of the reactive power compensation device are implemented by the linear planning function of CPLEX
시간 스탭별 최초 상태에 근거해 교-직류시스템의 전력 조류 방정식을 구축하는 데 사용하는 장치;
직류시스템이 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 데 사용하는 장치, 및 무효보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬을 얻는 데 사용하는 장치;
직류로 수송하는 유효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 따라 모든 노드 전압 편차량에 의해 안전 범위 내에서 제약하는 직류 유효 파워 회복의 최적화 모델을 구축하는 데 사용하는 장치; 해당 모델을 구하여 시간 스탭별로 전압 안전을 전제로 하여 직류시스템별 유효 파워의 최적의 회복량을 얻는 데 사용하는 장치;
무효파워보상장치가 발송하는 무효 파워에 대한 노드 전압의 민감도 행렬에 근거해 노드 전압 편차량의 제곱과 최소화를 목표로 하는 무효파워장치 증설량의 최적화 모델을 구축하는 데 사용하는 장치; 모델을 구하여 시간 스탭별 직류 파워 회복이 완성된 후의 무효보상장치별 최적의 증설량을 얻어, 직류 파워 회복으로 발생되는 노드 전압 편차가 최소로 낮아지도록 하는 데 사용하는 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어시스템.In the comprehensive control system that guarantees voltage stability in the multi-phase DC system power recovery stage,
A device used to build the power flow equation of a AC-DC system based on the initial state per time step;
a device used to obtain a sensitivity matrix of the node voltage to the effective power transmitted by the DC system, and a device used to obtain a sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power transmitted by the reactive compensator;
a device used to construct an optimization model of DC effective power recovery that is constrained within a safe range by the amount of deviation of all node voltages according to the sensitivity matrix of the node voltage with respect to the effective power transported by DC; A device used to obtain an optimal recovery amount of effective power for each DC system on the premise of voltage safety for each time step by obtaining a corresponding model;
A device used to construct an optimization model of the expansion amount of the reactive power device that aims to square and minimize the amount of deviation of the node voltage based on the sensitivity matrix of the node voltage to the reactive power sent by the reactive power compensation device; A device used to obtain an optimal expansion amount for each invalid compensation device after DC power recovery for each time step is completed by obtaining a model, and to minimize the node voltage deviation caused by DC power recovery; characterized by comprising: A comprehensive control system that guarantees voltage stability in the power recovery stage of a multi-phase DC system.
프로세서와 컴퓨터 판독가능 저장매개체를 포함하되, 프로세서는 각 명령을 구현하는 데 사용하며; 컴퓨터 판독가능 저장매개체는 여러 개의 명령을 저장하는 데 사용하되, 상기 명령은 프로세서에 의해 로딩되어 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 실행하는 데 적합한 것을 특징으로 하는 단말장치.In the terminal device,
a processor and a computer readable storage medium, wherein the processor is used to implement each instruction; The computer readable storage medium is used to store a plurality of instructions, the instructions being loaded by the processor to ensure voltage stability in the multiphase direct current system power recovery step according to any one of claims 1 to 7; A terminal device suitable for executing a control method.
다수 개의 명령이 저장되고, 상기 명령은 단말장치의 프로세서에 의해 로딩되어 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 다기직류시스템 파워회복단계에서 전압 안정성을 보장하는 종합제어방법을 실행하는 데 적합한 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 저장매개체.A computer readable storage medium comprising:
A plurality of commands are stored, and the commands are loaded by the processor of the terminal device to execute the comprehensive control method for ensuring voltage stability in the multi-phase DC system power recovery step according to any one of claims 1 to 7 A computer readable storage medium characterized in that it is suitable.
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