本發(fā)明涉及無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方法及裝置。

背景技術(shù)：

特高壓直流輸電系統(tǒng)將大規(guī)模新能源發(fā)電送往負(fù)荷中心消納，是實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置的較好方式。但是，特高壓直流饋入交流電網(wǎng)后，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，特高壓直流在電網(wǎng)故障過(guò)程中吸收的無(wú)功功率大幅增加，導(dǎo)致交流電網(wǎng)局部動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償能力不足，電網(wǎng)電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)大幅增加。為了提高受端交流電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性，需在電網(wǎng)中配置大容量的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。目前，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置主要有同步調(diào)相機(jī)、靜止同步補(bǔ)償器和靜止無(wú)功補(bǔ)償器等。而確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在交流電網(wǎng)中的最優(yōu)布點(diǎn)對(duì)改善電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性等方面具有重要的實(shí)際意義。

目前國(guó)內(nèi)外，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)中的布點(diǎn)問(wèn)題大都采用基于經(jīng)驗(yàn)或者單一的指標(biāo)方法來(lái)確定其布點(diǎn)方案。這些方法難以全面反映動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在受端交流電網(wǎng)中的作用和效果，從而影響動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的布點(diǎn)。而本申請(qǐng)通過(guò)建立動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的多指標(biāo)體系，準(zhǔn)確衡量動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)受端交流電網(wǎng)的影響，為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的，目前動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的布點(diǎn)方案大多采用單一指標(biāo)來(lái)確定，沒(méi)有全面考慮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的作用，難以得到最優(yōu)的布點(diǎn)方案的問(wèn)題，本發(fā)明提出了采用多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方法及裝置。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方法，該方法包括：

步驟s1：采用故障極限切除時(shí)間法，確定特高壓直流受端交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集；

步驟s2：基于步驟s1確定的所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)中的初始布點(diǎn)方案集；

步驟s3：建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并求取步驟s2確定的所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值，其中，多指標(biāo)包括特高壓直流接入短路比、故障極限切除時(shí)間、特高壓直流輸電能力和母線電壓恢復(fù)時(shí)間；

步驟s4：采用主觀和客觀賦權(quán)值方法，求取步驟s3中得到的各個(gè)方案指標(biāo)值的加權(quán)值；

步驟s5：采用主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，分析步驟s4中得到的各個(gè)方案指標(biāo)值的所述加權(quán)值，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

進(jìn)一步的，所述步驟s1具體包括：

步驟s1.1：通過(guò)對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的線路進(jìn)行三相短路接地故障掃描，求取各處線路的故障極限切除時(shí)間；

步驟s1.2：確定所述故障極限切除時(shí)間最短的線路，將所述線路確定為暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集；

其中，故障極限切除時(shí)間定義為電網(wǎng)線路三相短路接地故障后，保持電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的故障最長(zhǎng)切除時(shí)間。

在進(jìn)行特高壓直流受端交流電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償配置前，首先要確定交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)交流電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償配置，才能最有效地彌補(bǔ)電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱點(diǎn)。采用故障極限切除時(shí)間法可以直觀反映復(fù)雜電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，較好地評(píng)估電網(wǎng)故障的暫態(tài)沖擊，分析電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱環(huán)節(jié)，從而形成有效的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集。

進(jìn)一步的，所述步驟s2具體包括：

步驟s2.1：將動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置配置在電網(wǎng)中的不同母線處，得到多個(gè)不同布點(diǎn)方案；

步驟s2.2：通過(guò)在所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集設(shè)置三相短路接地故障，求取不同布點(diǎn)方案的所述故障極限切除時(shí)間；

步驟s2.3：將不同布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的所述故障極限切除時(shí)間從大到小的順序進(jìn)行排列，選取前n個(gè)方案構(gòu)成所述初始布點(diǎn)方案集，其中，n為整數(shù)且小于電網(wǎng)中的總母線數(shù)。

在確定電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定薄弱環(huán)節(jié)之后，后續(xù)重點(diǎn)就是針對(duì)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定薄弱環(huán)節(jié)，如何在交流電網(wǎng)中進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的布點(diǎn)。本發(fā)明的方案是，先根據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，進(jìn)行有效的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)分析，得到初步的布點(diǎn)方案，為后續(xù)通過(guò)多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系全面分析動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。與現(xiàn)有技術(shù)的不同在于，本發(fā)明不是僅僅通過(guò)傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的薄弱故障集分析，就直接確定布點(diǎn)方案。

進(jìn)一步的，所述步驟s3具體包括：

步驟s3.1：建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，采用指標(biāo)包括：特高壓直流接入短路比、故障極限切除時(shí)間、特高壓直流輸電能力和母線電壓恢復(fù)時(shí)間；

步驟s3.2：求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值；

其中，所述特高壓直流接入短路比定義為

式中：m為直流所對(duì)應(yīng)的短路比，sac為直流線路逆變側(cè)母線的短路容量，即換流母線處短路電流與額定電壓的乘積，pd為直流額定有功功率，即直流輸電系統(tǒng)的固有屬性值，qc為換流母線交流測(cè)投入電抗器或電容器的容量，即根據(jù)實(shí)際投入的電容器或電抗器組數(shù)確定的測(cè)量值；

所述特高壓直流輸電能力定義為特高壓直流受端交流電網(wǎng)接納特高壓直流輸送功率的大小；

所述母線電壓恢復(fù)時(shí)間定義為電網(wǎng)故障后所有母線的電壓值恢復(fù)到0.8p.u.以上所需時(shí)間的平均值。

現(xiàn)有技術(shù)中，僅通過(guò)單一的指標(biāo)值來(lái)確定布點(diǎn)方案，比如僅通過(guò)特高壓直流接入短路比指標(biāo)來(lái)確定布點(diǎn)方案，該指標(biāo)值越大，布點(diǎn)方案越優(yōu)。但是該指標(biāo)僅僅反映特高壓直流受端交流電網(wǎng)與直流系統(tǒng)的相對(duì)強(qiáng)弱關(guān)系，難以全面反映動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)受端交流電網(wǎng)的影響，因此，不能有效確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

而本發(fā)明通過(guò)采用特高壓直流接入短路比(用于反映受端交流電網(wǎng)與直流系統(tǒng)的相對(duì)強(qiáng)弱關(guān)系和交流電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性)、故障極限切除時(shí)間(用于反映受端交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性)、特高壓直流輸電能力(用于反映受端交流電網(wǎng)最大接納特高壓直流受電能力)和母線電壓回復(fù)時(shí)間(用于反映故障沖擊后電網(wǎng)母線電壓恢復(fù)到正常水平的能力)這四個(gè)指標(biāo)，建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，經(jīng)過(guò)全面綜合分析評(píng)估后，更加全面有效地確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最佳布點(diǎn)方案。

進(jìn)一步的，所述步驟s4具體包括：

步驟s4.1：對(duì)所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理；

步驟s4.2：根據(jù)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的影響情況，確定多指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)的重要程度排序，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值；

其中，所述重要程度排序?yàn)樘馗邏褐绷鹘尤攵搪繁?gt;故障極限切除時(shí)間>特高壓直流輸電能力>母線電壓的恢復(fù)時(shí)間，按照所述重要程度的順序?qū)?dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置指標(biāo)集簡(jiǎn)記為d＝{x1,x2,…xm}，因此，指標(biāo)xi與xi+1的重要性程度之比ωi/ωi+1表示為

hi＝ωi/ωi+1，i＝1,2,…,m-1(2)

其中：ωi是指標(biāo)xi的主觀加權(quán)值，hi根據(jù)指標(biāo)xi與xi+1的主觀重要性程度人為確定，hi的取值范圍包括：1、1.2、1.5或2；

hi一般按照如下原則確定取值：1)指標(biāo)xi與xi+1同等重要，hi＝1；2)指標(biāo)xi比xi+1略微重要，hi＝1.2；3)指標(biāo)xi比xi+1重要，hi＝1.5；4)指標(biāo)xi比xi+1很重要，hi＝2。

在給定hi后，第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為

在求得第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值后，利用式(2)求取其余m-1個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值；

步驟s4.3：采用客觀熵值法，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的客觀加權(quán)值；

其中，第i個(gè)指標(biāo)的熵值為

其中：s＝1/lnn，i＝1,2,…,m。假定當(dāng)fij＝0時(shí)，fijlnfij＝0。

那么第i個(gè)指標(biāo)的客觀加權(quán)值為

其中：0≤ωi≤1，

進(jìn)一步的，所述步驟s5具體包括：

步驟s5.1：通過(guò)二次規(guī)劃法求解式(6)，得出各個(gè)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值和客觀加權(quán)值的系數(shù)α、β：

式中：各個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為ω＝(ω1,ω2,…,ωi,…,ωm)，客觀加權(quán)值為k＝(k1,k2…,ki,…,km)，其中，ωi為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的主觀加權(quán)值，ki為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的客觀加權(quán)值，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，j為目標(biāo)函數(shù)，表示使得所有布點(diǎn)方案下各指標(biāo)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)的差值平方最小的函數(shù)，即各指標(biāo)經(jīng)過(guò)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)后趨于統(tǒng)一，rij為第j個(gè)布點(diǎn)方案中第i個(gè)指標(biāo)值的大?。?/p>

步驟s5.2：利用式(7)求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案的貼近度tj：

式中：gij＝(αωi+βki)rij，pi＝max{gij|j＝1,2,…,n}，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，gij和pi為計(jì)算中間量；

步驟s5.3：將所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的貼近度tj按照從小到大的方式排序，將tj值最小的布點(diǎn)方案確定為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

因?yàn)橹饔^加權(quán)值反映對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)重要性的主觀認(rèn)知程度，具有一定程度的主觀隨意性，不能反映指標(biāo)大小的客觀差異性；而客觀加權(quán)值反映各指標(biāo)值客觀數(shù)據(jù)大小的差異性，但不能考慮各指標(biāo)的重要程度。所以本發(fā)明采用主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，通過(guò)對(duì)主觀加權(quán)值和客觀加權(quán)值進(jìn)行偏差最小化處理(即求解式(6))，使得主觀加權(quán)值與客觀加權(quán)值趨于一致性，減小主觀加權(quán)值和客觀加權(quán)值的偏差，兼顧主觀重要程度和客觀指標(biāo)值大小，既能反映出各個(gè)指標(biāo)的重要程度，又能展示出各個(gè)指標(biāo)值的實(shí)際數(shù)值大小，提高了布點(diǎn)方案中各個(gè)指標(biāo)的利用的合理性，更準(zhǔn)確地利用各個(gè)指標(biāo)確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案，使得獲得的布點(diǎn)方案達(dá)到最優(yōu)，獲得最好的技術(shù)效果。

本發(fā)明還提供了一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)裝置，所述裝置包括：

所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集生成單元，用于通過(guò)故障極限切除時(shí)間法確定特高壓直流受端交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集；

所述初始布點(diǎn)方案集生成單元，用于根據(jù)所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)中的初始布點(diǎn)方案集；

所述多指標(biāo)評(píng)價(jià)單元，用于建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值，其中，多指標(biāo)包括特高壓直流接入短路比、故障極限切除時(shí)間、特高壓直流輸電能力和母線電壓恢復(fù)時(shí)間；

所述加權(quán)值求取單元，用于通過(guò)主觀和客觀賦權(quán)值方法，求取所述多指標(biāo)評(píng)價(jià)單元中得到的各個(gè)方案指標(biāo)值的加權(quán)值；

所述最優(yōu)布點(diǎn)方案生成單元，用于通過(guò)主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，分析加權(quán)值求取單元中得到的各個(gè)方案指標(biāo)值的所述加權(quán)值，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

進(jìn)一步的，所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集生成單元具體包括：

故障掃描子單元，用于對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的線路進(jìn)行三相短路接地故障掃描，并求取各處線路的故障極限切除時(shí)間；

暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集確定子單元，用于確定所述故障極限切除時(shí)間最短的線路，將所述線路確定為暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集；

其中，故障極限切除時(shí)間定義為電網(wǎng)線路三相短路接地故障后，保持電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的故障最長(zhǎng)切除時(shí)間；

所述初始布點(diǎn)方案集生成單元具體包括：

候選布點(diǎn)方案生成子單元，用于將動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置配置在電網(wǎng)中的不同母線處，得到多個(gè)不同布點(diǎn)方案；

分析子單元，用于通過(guò)在所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集設(shè)置三相短路接地故障，求取不同布點(diǎn)方案的所述故障極限切除時(shí)間；

初始布點(diǎn)方案確定子單元，用于將不同布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的所述故障極限切除時(shí)間從大到小的順序進(jìn)行排列，選取前n個(gè)方案構(gòu)成所述初始布點(diǎn)方案集，其中，n為整數(shù)且小于電網(wǎng)中的總母線數(shù)。

進(jìn)一步的，所述多指標(biāo)評(píng)價(jià)單元具體包括：

體系建立子單元，用于建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，采用指標(biāo)包括：特高壓直流接入短路比、故障極限切除時(shí)間、特高壓直流輸電能力和母線電壓恢復(fù)時(shí)間；

指標(biāo)值求取子單元，用于求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值；

其中，所述特高壓直流接入短路比定義為

式中：m為直流所對(duì)應(yīng)的短路比，sac為直流線路逆變側(cè)母線的短路容量，即換流母線處短路電流與額定電壓的乘積，pd為直流額定有功功率，即直流輸電系統(tǒng)的固有屬性值，qc為換流母線交流測(cè)投入電抗器或電容器的容量，即根據(jù)實(shí)際投入的電容器或電抗器組數(shù)確定的測(cè)量值；

所述特高壓直流輸電能力定義為特高壓直流受端交流電網(wǎng)接納特高壓直流輸送功率的大?。?/p>

所述母線電壓恢復(fù)時(shí)間定義為電網(wǎng)故障后所有母線的電壓值恢復(fù)到0.8p.u.以上所需時(shí)間的平均值。

進(jìn)一步的，所述加權(quán)值求取單元具體包括：

歸一化處理子單元，用于對(duì)所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理；

主觀加權(quán)值子單元，用于根據(jù)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的影響情況，確定多指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)的重要程度排序，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值；

其中，所述重要程度排序?yàn)樘馗邏褐绷鹘尤攵搪繁?gt;故障極限切除時(shí)間>特高壓直流輸電能力>母線電壓的恢復(fù)時(shí)間，按照所述重要程度的順序?qū)?dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置指標(biāo)集簡(jiǎn)記為d＝{x1,x2,…xm}，因此，指標(biāo)xi與xi+1的重要性程度之比ωi/ωi+1表示為

hi＝ωi/ωi+1，i＝1,2,…,m-1(2)

其中：ωi是指標(biāo)xi的主觀加權(quán)值，hi根據(jù)指標(biāo)xi與xi+1的主觀重要性程度人為確定，hi的取值范圍包括：1、1.2、1.5或2；

hi一般按照如下原則確定取值：1)指標(biāo)xi與xi+1同等重要，hi＝1；2)指標(biāo)xi比xi+1略微重要，hi＝1.2；3)指標(biāo)xi比xi+1重要，hi＝1.5；4)指標(biāo)xi比xi+1很重要，hi＝2。

在給定hi后，第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為

在求得第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值后，利用式(2)求取其余m-1個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值；

客觀加權(quán)值子單元，用于采用客觀熵值法，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的客觀加權(quán)值；其中，第i個(gè)指標(biāo)的熵值為

其中：s＝1/lnn，i＝1,2,…,m。假定當(dāng)fij＝0時(shí)，fijlnfij＝0。

那么第i個(gè)指標(biāo)的客觀加權(quán)值為

其中：0≤ωi≤1，

所述最優(yōu)布點(diǎn)方案生成單元具體包括：

系數(shù)求取子單元，用于通過(guò)二次規(guī)劃法求解式(6)，得出各個(gè)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值和客觀加權(quán)值的系數(shù)α、β：

式中：各個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為ω＝(ω1,ω2,…,ωi,…,ωm)，客觀加權(quán)值為k＝(k1,k2…,ki,…,km)，其中，ωi為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的主觀加權(quán)值，ki為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的客觀加權(quán)值，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，j為目標(biāo)函數(shù)，表示使得所有布點(diǎn)方案下各指標(biāo)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)的差值平方最小的函數(shù)，即各指標(biāo)經(jīng)過(guò)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)后趨于統(tǒng)一，rij為第j個(gè)布點(diǎn)方案中第i個(gè)指標(biāo)值的大小；

貼近度求取子單元，用于利用式(7)求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案的貼近度tj：

式中：gij＝(αωi+βki)rij，pi＝max{gij|j＝1,2,…,n}，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，gij和pi為計(jì)算中間量；

最優(yōu)布點(diǎn)方案確定子單元，用于將所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的貼近度tj按照從小到大的方式排序，將tj值最小的布點(diǎn)方案確定為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明充分考慮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的綜合影響，提出了一種基于該多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方法及裝置，先通過(guò)故障極限切除時(shí)間法確定特高壓直流受端交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，再通過(guò)暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集確定初始布點(diǎn)方案，之后建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系(多指標(biāo)包括特高壓直流接入短路比、故障極限切除時(shí)間、特高壓直流輸電能力和母線電壓恢復(fù)時(shí)間)，并獲取初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值，然后采用主觀和客觀賦權(quán)值方法得到各個(gè)方案指標(biāo)值的加權(quán)值，最后通過(guò)主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案。本方法及裝置提高了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方案的準(zhǔn)確性，充分發(fā)揮了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)電網(wǎng)的綜合支撐能力；尤其是，采用主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，綜合考慮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的多指標(biāo)因素，能較好地確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的布點(diǎn)方案，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的布點(diǎn)方法的基本流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的布點(diǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二中的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方法，該方法采用多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，全面綜合考慮多項(xiàng)指標(biāo)，以獲得動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案。下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方法的基本流程圖，該方法包括以下步驟：

步驟s1：采用故障極限切除時(shí)間法，確定特高壓直流受端交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集。

本發(fā)明采用故障極限切除時(shí)間法確定特高壓直流受端交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，所謂“故障極限切除時(shí)間”是指：電網(wǎng)線路三相短路接地故障后，保持電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的故障最長(zhǎng)切除時(shí)間。步驟s1在實(shí)施過(guò)程中具體包括：

步驟s1.1：通過(guò)對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的線路進(jìn)行三相短路接地故障掃描，求取各處線路的故障極限切除時(shí)間，即對(duì)于一個(gè)包含n個(gè)母線的特高壓直流受端交流電網(wǎng)而言，可以采用仿真法求取所有線路三相短路接地故障的故障極限切除時(shí)間；

步驟s1.2：確定所述故障極限切除時(shí)間最短的線路，將所述線路確定為暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，即將故障極限切除時(shí)間最短的線路記為l，即l為本實(shí)施例的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集。

步驟s2：基于步驟s1確定的所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)中的初始布點(diǎn)方案集。具體包括：

步驟s2.1：將動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置配置在電網(wǎng)中的不同母線處，得到多個(gè)不同布點(diǎn)方案；

步驟s2.2：通過(guò)在所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集l設(shè)置三相短路接地故障，求取不同布點(diǎn)方案的所述故障極限切除時(shí)間；

步驟s2.3：將不同布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的所述故障極限切除時(shí)間從大到小的順序進(jìn)行排列，選取前n個(gè)方案構(gòu)成所述初始布點(diǎn)方案集，其中，n<n且n為整數(shù)。

步驟s3：建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并求取步驟s2確定的所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值，具體包括：

步驟s3.1：建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，采用指標(biāo)包括：特高壓直流接入短路比m、故障極限切除時(shí)間tlimt、特高壓直流輸電能力pdlimt和母線電壓恢復(fù)時(shí)間tr；

步驟s3.2：求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值；

其中，所述特高壓直流接入短路比m定義為

式中：m為直流所對(duì)應(yīng)的短路比，sac為直流線路逆變側(cè)母線的短路容量，即換流母線處短路電流與額定電壓的乘積，pd為直流額定有功功率，即直流輸電系統(tǒng)的固有屬性值，qc為換流母線交流測(cè)投入電抗器或電容器的容量，即根據(jù)實(shí)際投入的電容器或電抗器組數(shù)確定的測(cè)量值；

所述特高壓直流輸電能力pdlimt定義為特高壓直流受端交流電網(wǎng)接納特高壓直流輸送功率的大?。?/p>

所述母線電壓恢復(fù)時(shí)間tr定義為電網(wǎng)故障后所有母線的電壓值恢復(fù)到0.8p.u.以上所需時(shí)間的平均值；

其中，各個(gè)方案中的特高壓直流輸電能力pdlimt和母線電壓恢復(fù)時(shí)間tr均通過(guò)仿真法求得。

步驟s4：采用主觀和客觀賦權(quán)值方法，求取步驟s3中得到的各個(gè)方案指標(biāo)值的加權(quán)值。

本發(fā)明采用主觀和客觀賦權(quán)值方法來(lái)求取各個(gè)方案指標(biāo)值的加權(quán)值，具體而言包括：

步驟s4.1：對(duì)所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理，即對(duì)于初始布點(diǎn)方案集中n個(gè)布點(diǎn)方案，每個(gè)方案包含m個(gè)指標(biāo)，則可以表示為

其中：xij表示第j個(gè)布點(diǎn)方案的第i個(gè)指標(biāo)值；

對(duì)于故障極限切除時(shí)間tlimt、特高壓直流接入短路比m和特高壓直流輸電能力pdlimt，歸一化處理后其值為

rij＝xij/ximax(9)

對(duì)于母線電壓的恢復(fù)時(shí)間tr，歸一化處理后其值為

rij＝ximin/xij(10)

其中：rij為第j個(gè)布點(diǎn)方案中第i個(gè)指標(biāo)值的大小，ximax表示矩陣x中第i行元素的最大值，ximin表示矩陣x中第i行元素的最小值，即ximax＝max(xi1,xi2,…xin)，ximin＝min(xi1,xi2,…xin)；

由式(9)和(10)可得，歸一化后矩陣x變換為矩陣r，即

步驟s4.2：根據(jù)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)作用的重要程度，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值；

動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置主要提高直流受端交流電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性，而特高壓直流接入短路比是衡量直流接入后電網(wǎng)電壓穩(wěn)定的重要依據(jù)。因此，多指標(biāo)體系中，各個(gè)指標(biāo)的重要程度排序?yàn)樘馗邏褐绷鹘尤攵搪繁?gt;故障極限切除時(shí)間>特高壓直流輸電能力>母線電壓的恢復(fù)時(shí)間，并按照上述重要程度的順序?qū)?dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置指標(biāo)集簡(jiǎn)記為d＝{x1,x2,…xm}；因此，指標(biāo)xi與xi+1的重要性程度之比ωi/ωi+1表示為

hi＝ωi/ωi+1，i＝1,2,…,m-1(2)

其中：ωi是指標(biāo)xi的主觀加權(quán)值，hi根據(jù)指標(biāo)xi與xi+1的主觀重要性程度人為確定，hi的取值范圍包括：1、1.2、1.5或2；

hi一般按照如下原則確定取值：1)指標(biāo)xi與xi+1同等重要，hi＝1；2)指標(biāo)xi比xi+1略微重要，hi＝1.2；3)指標(biāo)xi比xi+1重要，hi＝1.5；4)指標(biāo)xi比xi+1很重要，hi＝2。

在給定hi后，第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為

在求得第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值后，利用式(2)求取其余m-1個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值；

步驟s4.3：采用客觀熵值法，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的客觀加權(quán)值；第i個(gè)指標(biāo)的熵值為

其中：s＝1/lnn，i＝1,2,…,m。假定當(dāng)fij＝0時(shí)，fijlnfij＝0。

那么第i個(gè)指標(biāo)的客觀加權(quán)值為

其中：0≤ωi≤1，

步驟s5：采用主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，分析步驟s4中得到的各個(gè)方案指標(biāo)值的所述加權(quán)值，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

本發(fā)明采用主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，分析各個(gè)方案指標(biāo)值的加權(quán)值，具體而言包括：

步驟s5.1：通過(guò)二次規(guī)劃法求解式(6)，得出各個(gè)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值和客觀加權(quán)值的系數(shù)α、β：

式中：各個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為ω＝(ω1,ω2,…,ωi,…,ωm)，客觀加權(quán)值為k＝(k1,k2…,ki,…,km)，其中，ωi為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的主觀加權(quán)值，ki為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的客觀加權(quán)值，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，j為目標(biāo)函數(shù)，表示使得所有布點(diǎn)方案下各指標(biāo)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)的差值平方最小的函數(shù)，即各指標(biāo)經(jīng)過(guò)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)后趨于統(tǒng)一，rij為第j個(gè)布點(diǎn)方案中第i個(gè)指標(biāo)值的大小；

步驟s5.2：利用式(7)求取初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案的貼近度：

式中：gij＝(αωi+βki)rij，pi＝max{gij|j＝1,2,…,n}，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，gij和pi為計(jì)算中間量；

步驟s5.3：將所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的貼近度tj按照從小到大的方式排序，將tj值最小的布點(diǎn)方案確定為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

因?yàn)閠j值越小，說(shuō)明動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方案在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的綜合效果越好，所以，動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案為貼近度tj最小的方案。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集生成單元10、初始布點(diǎn)方案集生成單元20、多指標(biāo)評(píng)價(jià)單元30、加權(quán)值求取單元40和最優(yōu)布點(diǎn)方案生成單元50；

所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集生成單元10，用于采用故障極限切除時(shí)間法確定特高壓直流受端交流電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集,具體包括：

故障掃描子單元11，用于對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的線路進(jìn)行三相短路接地故障掃描，并求取各處線路的故障極限切除時(shí)間；

暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集確定子單元12，用于確定所述故障極限切除時(shí)間最短的線路，將所述線路確定為暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集；

其中，故障極限切除時(shí)間定義為電網(wǎng)線路三相短路接地故障后，保持電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的故障最長(zhǎng)切除時(shí)間。

所述初始布點(diǎn)方案集生成單元20，用于根據(jù)所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)中的初始布點(diǎn)方案集，具體包括：

候選布點(diǎn)方案生成子單元21，用于將動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置配置在電網(wǎng)中的不同母線處，得到多個(gè)不同布點(diǎn)方案；

分析子單元22，用于通過(guò)在所述暫態(tài)穩(wěn)定薄弱故障集設(shè)置三相短路接地故障，求取不同布點(diǎn)方案的所述故障極限切除時(shí)間；

初始布點(diǎn)方案確定子單元23，用于將不同布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的所述故障極限切除時(shí)間從大到小的順序進(jìn)行排列，選取前n個(gè)方案構(gòu)成所述初始布點(diǎn)方案集，其中，n為整數(shù)且小于電網(wǎng)中的總母線數(shù)。

所述多指標(biāo)評(píng)價(jià)單元30，用于建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值，具體包括：

體系建立子單元31，用于建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，采用指標(biāo)包括：特高壓直流接入短路比、故障極限切除時(shí)間、特高壓直流輸電能力和母線電壓恢復(fù)時(shí)間；

指標(biāo)值求取子單元32，用于求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值；

其中，所述特高壓直流接入短路比定義為

式中：m為直流所對(duì)應(yīng)的短路比，sac為直流線路逆變側(cè)母線的短路容量，即換流母線處短路電流與額定電壓的乘積，pd為直流額定有功功率，即直流輸電系統(tǒng)的固有屬性值，qc為換流母線交流測(cè)投入電抗器或電容器的容量，即根據(jù)實(shí)際投入的電容器或電抗器組數(shù)確定的測(cè)量值；

所述特高壓直流輸電能力定義為特高壓直流受端交流電網(wǎng)接納特高壓直流輸送功率的大小；

所述母線電壓恢復(fù)時(shí)間定義為電網(wǎng)故障后所有母線的電壓值恢復(fù)到0.8p.u.以上所需時(shí)間的平均值。

所述加權(quán)值求取單元40，用于采用主觀和客觀賦權(quán)值方法，求取所述各個(gè)方案的指標(biāo)值的加權(quán)值，具體包括：

歸一化處理子單元41，用于對(duì)所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)方案的指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理；

主觀加權(quán)值子單元42，用于根據(jù)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的影響情況，確定多指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)的重要程度排序，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值；

其中，所述重要程度排序?yàn)樘馗邏褐绷鹘尤攵搪繁?gt;故障極限切除時(shí)間>特高壓直流輸電能力>母線電壓的恢復(fù)時(shí)間，按照所述重要程度的順序?qū)?dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置指標(biāo)集簡(jiǎn)記為d＝{x1,x2,…xm}，因此，指標(biāo)xi與xi+1的重要性程度之比ωi/ωi+1表示為

hi＝ωi/ωi+1，i＝1,2,…,m-1(2)

其中：ωi是指標(biāo)xi的主觀加權(quán)值，hi根據(jù)指標(biāo)xi與xi+1的主觀重要性程度人為確定，hi的取值范圍包括：1、1.2、1.5或2；

，一般按如下原則選?。?)指標(biāo)xi與xi+1同等重要，hi＝1；2)指標(biāo)xi比xi+1略微重要，hi＝1.2；3)指標(biāo)xi比xi+1重要，hi＝1.5；4)指標(biāo)xi比xi+1很重要，hi＝2。

在給定hi后，第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為

在求得第m個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值后，利用式(2)求取其余m-1個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值；

客觀加權(quán)值子單元43，用于采用客觀熵值法，求取同一類(lèi)指標(biāo)值的客觀加權(quán)值；

其中，第i個(gè)指標(biāo)的熵值為

其中：s＝1/lnn，i＝1,2,…,m。假定當(dāng)fij＝0時(shí)，fijlnfij＝0。

那么第i個(gè)指標(biāo)的客觀加權(quán)值為

其中：0≤ωi≤1，

所述最優(yōu)布點(diǎn)方案生成單元50，用于采用主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，分析所述加權(quán)值求取單元得到的各個(gè)方案指標(biāo)值的所述加權(quán)值，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案，具體包括：

系數(shù)求取子單元51，用于通過(guò)二次規(guī)劃法求解式(6)，得出各個(gè)指標(biāo)值的主觀加權(quán)值和客觀加權(quán)值的系數(shù)α、β：

式中：各個(gè)指標(biāo)的主觀加權(quán)值為ω＝(ω1,ω2,…,ωi,…,ωm)，客觀加權(quán)值為k＝(k1,k2…,ki,…,km)，其中，ωi為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的主觀加權(quán)值，ki為第i個(gè)指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的客觀加權(quán)值，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，j為目標(biāo)函數(shù)，表示使得所有布點(diǎn)方案下各指標(biāo)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)的差值平方最小的函數(shù)，即各指標(biāo)經(jīng)過(guò)主觀加權(quán)和客觀加權(quán)后趨于統(tǒng)一，rij為第j個(gè)布點(diǎn)方案中第i個(gè)指標(biāo)值的大?。?/p>

貼近度求取子單元52，用于利用式(7)求取所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案的貼近度tj：

式中：gij＝(αωi+βki)rij，pi＝max{gij|j＝1,2,…,n}，n為初始布點(diǎn)方案集中的方案總數(shù)，m為多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)的數(shù)量，gij和pi為計(jì)算中間量；

最優(yōu)布點(diǎn)方案確定子單元53，用于將所述初始布點(diǎn)方案集中各個(gè)布點(diǎn)方案根據(jù)其對(duì)應(yīng)的貼近度tj按照從小到大的方式排序，將tj值最小的布點(diǎn)方案確定為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的最優(yōu)布點(diǎn)方案。

關(guān)于上述裝置實(shí)施例中各個(gè)單元具體工作原理可參照上述方法實(shí)施例中各個(gè)步驟的實(shí)施細(xì)節(jié)的相應(yīng)部分的描述，此處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種特高壓直流受端交流電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置布點(diǎn)方法及裝置，通過(guò)充分考慮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)特高壓直流受端交流電網(wǎng)的綜合影響，建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并基于該多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系來(lái)優(yōu)化和確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的最優(yōu)布點(diǎn)方案，提高了布點(diǎn)方案的準(zhǔn)確性，充分發(fā)揮了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)電網(wǎng)的綜合支撐能力，同時(shí)利用主客觀加權(quán)最優(yōu)分析法，綜合考慮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的多指標(biāo)因素，能較好地確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在特高壓直流受端交流電網(wǎng)中的布點(diǎn)方案，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

實(shí)施例二

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例二中的實(shí)際電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。在該電網(wǎng)中，主網(wǎng)包括21個(gè)主變電站、13個(gè)發(fā)電廠以及3條外區(qū)域聯(lián)絡(luò)線；母線1處為特高壓直流換流站；計(jì)劃在該電網(wǎng)中配置額定容量為300mvar的同步調(diào)相機(jī)以提高該直流受端電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。采用本發(fā)明布點(diǎn)方法的具體操作步驟如下：

步驟s1：采用仿真分析方法得到在線路l1-4(l1-4表示母線1和母線4之間的線路)三相短路接地故障的極限切除時(shí)間最短，因此該系統(tǒng)的薄弱故障集為線路l1-4。

步驟s2：在電網(wǎng)21個(gè)變電站分別配置同步調(diào)相機(jī)后，通過(guò)在線路l1-4處三相短路接地故障，得到同步調(diào)相機(jī)不同布點(diǎn)方案下的極限切除時(shí)間，結(jié)果如表1所示。將不同布點(diǎn)方案的極限切除時(shí)間按從大到小的順序排序，選取電網(wǎng)變電站總數(shù)的50％作為初始布點(diǎn)方案數(shù)量，即同步調(diào)相機(jī)初始布點(diǎn)方案為母線12、13、11、5、1、3、2、15、6和4，總共10個(gè)。

步驟s3：利用式(1)分別求取上述10種布點(diǎn)方案的特高壓直流接入短路比，并采用仿真分析方法求取各布點(diǎn)方案的特高壓直流輸送能力和母線電壓恢復(fù)時(shí)間，結(jié)果如表1所示。

表1同步調(diào)相機(jī)不同布點(diǎn)方案下各指標(biāo)值大小

步驟s4：將表1中各布點(diǎn)方案的指標(biāo)體系表示成矩陣形式，即記為x。并且利用式(9)和式(10)將矩陣x歸一化后變換為矩陣r。按特高壓直流接入短路比>故障極限切除時(shí)間>特高壓直流輸電能力>母線電壓的恢復(fù)時(shí)間的重要程度，設(shè)置上述4個(gè)指標(biāo)的的重要程度之比，即{h1＝1.5,h2＝1.5,h3＝1.2}。并利用式(3)求取各指標(biāo)的主觀加權(quán)系數(shù)為

{ω1＝0.403,ω2＝0.2687,ω3＝0.1791,ω4＝0.1493}

另一方面，利用式(4)和式(5)，求取各指標(biāo)的客觀加權(quán)系數(shù)為

{k1＝0.2502,k2＝0.2498,k3＝0.2500,k4＝0.2495}

步驟s5：通過(guò)式(6)和式(7)，求取各布點(diǎn)方案的貼近度，結(jié)果如表2所示。由表2可見(jiàn)，通過(guò)主客觀加權(quán)最優(yōu)分析方法得出同步調(diào)相機(jī)的最優(yōu)布點(diǎn)方案是在母線12處，其次較好的方案是直流換流站交流側(cè)母線1處。

表2同步調(diào)相機(jī)不同布點(diǎn)方案的貼近度

而已有布點(diǎn)方法主要通過(guò)單一指標(biāo)來(lái)確定布點(diǎn)，比如僅通過(guò)特高壓直流接入短路比分析，同步調(diào)相機(jī)在直流換流站交流側(cè)母線1處最好，而通過(guò)極限切除時(shí)間來(lái)看，同步調(diào)相機(jī)在母線12處最好。因此，通過(guò)傳統(tǒng)的布點(diǎn)方法，難以準(zhǔn)確確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在直流受端交流電網(wǎng)的最優(yōu)布點(diǎn)。采用本發(fā)明所提方法，通過(guò)綜合考慮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的多重影響因素，確定動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在直流受端交流電網(wǎng)中的最優(yōu)布點(diǎn)，可充分發(fā)揮動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)電網(wǎng)的綜合支撐能力。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。