一种柔性直流电网运行方式优化方法及装置与流程

1.本技术涉及柔性直流输电技术领域，特别的，尤其涉及一种柔性直流电网运行方式优化方法及装置。


背景技术：

2.随着全球能源互联网概念的提出，风能、太阳能等可再生能源发电并网的呼声越来越高，但是这些可再生能源发电具有间歇性和不确定性，导致传统交流电网无法正常消纳。而柔性直流输电技术可灵活控制有功无功并且可向弱交流系统供电，因此，目前已成为解决新能源发电并网并远距离传输的最优选择。
3.然而，由于柔性高压换流站内直流设备众多，且造价成本相比传统直流输电高，因此，如何让柔性直流电网在故障发生后处于最优柔性直流电网运行方式是柔性直流电网应用亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中存在的问题，本技术提供了一种柔性直流电网运行方式优化方法及装置，用以在发生故障后，能够使柔性直流电网处于最优运行方式，从而保证柔性直流电网安全可靠运行。
5.为了实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
6.一种柔性直流电网运行方式优化方法，应用于多端柔性直流电网中，该方法包括：
7.获取所述柔性直流电网的各线路及元器件的当前运行参数，所述各线路及元器件至少包括直流线路、金属回线和换流器的一种；
8.根据所述当前运行参数，按照预设时间进行延时，确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式；
9.判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式；
10.若否，则按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式。
11.优选的，在确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式后，该方法还包括：
12.按照预设编码方式对所述各线路及元器件进行编码，得到故障后的运行方式编码；
13.则所述判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式，具体为：
14.将所述故障后的运行方式编码与预设运行方式编码进行比较；
15.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码相同，则复位运行方式优化信号；
16.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码不相同，则筛选出小于所述故障后运行方式编码的运行方式。
17.优选的，所述按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电
网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式，具体为：
18.按照所述停电范围以及预设原则对筛选出的各类运行方式进行排序，所述预设原则为使输送功率损失最小的原则；
19.将所述筛选出的各类运行方式中数值最大的运行方式，作为最优运行方式；
20.将所述是故障后的运行方式优化至所述最优运行方式。
21.优选的，所述预设优先级为从高到低：所有电气元件全部为投入状态、单极单直流线路退出、单金属回线退出且有金属回线保留、单换流器退出、单换流器与其相连直流线路退出、双换流器退出直流线路及金属回线保留、双换流器与直流线路及金属回线全部退出。
22.一种柔性直流电网运行方式优化装置，应用于多端柔性直流电网中，该装置包括：
23.第一处理单元，用于获取所述柔性直流电网的各线路及元器件的当前运行参数，所述各线路及元器件至少包括直流线路、金属回线和换流器的一种；
24.第二处理单元，用于根据所述当前运行参数，按照预设时间进行延时，确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式；
25.第三处理单元，用于判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式；
26.第四处理单元，用于若否，则按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式。
27.优选的，在确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式后，该装置还包括：第五处理单元用于：
28.按照预设编码方式对所述各线路及元器件进行编码，得到故障后的运行方式编码；
29.则所述判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式，具体为：
30.将所述故障后的运行方式编码与预设运行方式编码进行比较；
31.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码相同，则复位运行方式优化信号；
32.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码不相同，则筛选出小于所述故障后运行方式编码的运行方式。
33.优选的，所述按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式，具体为：
34.按照所述停电范围以及预设原则对筛选出的各类运行方式进行排序，所述预设原则为使输送功率损失最小的原则；
35.将所述筛选出的各类运行方式中数值最大的运行方式，作为最优运行方式；
36.将所述是故障后的运行方式优化至所述最优运行方式。
37.优选的，所述预设优先级为从高到低：所有电气元件全部为投入状态、单极单直流线路退出、单金属回线退出且有金属回线保留、单换流器退出、单换流器与其相连直流线路退出、双换流器退出直流线路及金属回线保留、双换流器与直流线路及金属回线全部退出。
38.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行如上述所述的柔性直流电网运行方式优化方法。
39.一种飞行控制系统，所述飞行控制系统包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的
通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如上述所述的柔性直流电网运行方式优化方法。
40.本技术所述的柔性直流电网运行方式优化方法及装置，应用于多端柔性直流电网中，使柔性直流电网永远处于最优运行方式下，该方法在收到系统跳闸信号后，延时预设时间，若此时柔性直流电网中的换流站没有处于预设的运行方式中，按照预设的优先级对各类运行方式进行排序，将直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式下。本技术通过与各站极控系统建立通讯实现对各站运行方式和保护跳闸信号的接收以及运行方式优化命令的下发，按照停电范围以及尽可能减少输送功率损失的原则对各类运行方式进行排序，最终柔性直流电网优化控制系统将优化信号下发至各站极控系统执行优化操作。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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他的附图。
42.图1为本技术实施例公开的一种柔性直流电网优化控制系统的结构示意图；
43.图2为本技术实施例公开的一种柔性直流电网总概示意图；
44.图3为本技术实施例公开的一种柔性直流电网运行方式优化方法的流程示意图；
45.图4为本技术实施例公开的一种柔性直流电网运行方式优化装置的结构示意图；
46.图5为本技术实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
47.本技术提供一种柔性直流电网运行方式优化方法及装置，应用于如图1所示的柔性直流电网优化控制系统，该系统包括控制主机10和与各站极控系统20通讯的接口装置，接口装置的应用增加了此系统的可扩展性，当新建站接入柔性直流电网时只需将此站极控系统20接入接口装置不需改变其它硬件结构，主机控制10与接口装置以及接口装置与各站极控系统20之间的信号采用光纤传输。另外，为了使系统可靠运行，如图2所示，在柔性直流电网中设置一个主控站以及一个从控站，主控站与从控站各设置一套柔性直流电网优化控制系统，每套系统分为a/b套互为备用，当主控站a/b套系统均故障时将控制权切至从控站，且a/b套系统始终保持状态较好的一套处于主用状态。
48.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
49.请参见附图3，为本技术实施例提供的一种柔性直流电网运行方式优化方法的流程示意图。如图3所示，本技术实施例提供了一种柔性直流电网运行方式优化方法，应用于多端柔性直流电网中，该方法具体包括如下步骤：
50.s301：获取所述柔性直流电网的各线路及元器件的当前运行参数，所述各线路及
元器件至少包括直流线路、金属回线和换流器的一种。
51.本技术实施例中，需要获取的数据包括：本站保护动作的信号、换流站内换流器运行状态、直流线路运行状态、金属回线运行状态。
52.s302：根据所述当前运行参数，按照预设时间进行延时，确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式。
53.本技术实施例中，运行方式优化按单站考虑，所述预设优先级为从高到低：所有电气元件全部为投入状态、单极单直流线路退出、单金属回线退出且有金属回线保留、单换流器退出、单换流器与其相连直流线路退出、双换流器退出直流线路及金属回线保留、双换流器与直流线路及金属回线全部退出。
54.需要说明的是，本技术实施例中的运行方式优化方法对单个换流站的正极直流线路n、金属中线n、负极直流线路n、极1换流器、极2换流器5类元件进行编码，投入为1退出为0。
55.进一步的，在确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式后，该方法还包括：
56.按照预设编码方式对所述各线路及元器件进行编码，得到故障后的运行方式编码；
57.则所述判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式，具体为：
58.将所述故障后的运行方式编码与预设运行方式编码进行比较；
59.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码相同，则复位运行方式优化信号；
60.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码不相同，则筛选出小于所述故障后运行方式编码的运行方式。
61.本技术实施例中，按照预设编码方式对所述各线路及元器件进行编码中具体编码方式为：将直流线路、金属回线、换流器依次从低到高按十进制依次进行编码。
62.在本步骤中，将故障后的运行方式编码与规定运行方式编码进行比较，如果故障后运行方式的编码与规定的运行方式编码相同，则复位运行方式优化信号，如果不相同则将故障后运行方式的编码与规定运行方式的编码百、十、个各位进行比较，找到小于故障后运行方式百、十、个各位的运行方式，选择筛选出的运行方式中数值最大的运行方式，将故障后的运行方式优化至此运行方式。
63.s303：判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式，若否，则执行步骤s304。
64.s304：按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式。
65.本技术实施例中，上述所述按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式，具体为：
66.按照所述停电范围以及预设原则对筛选出的各类运行方式进行排序，所述预设原则为使输送功率损失最小的原则；
67.将所述筛选出的各类运行方式中数值最大的运行方式，作为最优运行方式；
68.将所述是故障后的运行方式优化至所述最优运行方式。
69.需要说明的是，当故障发生时柔性直流电网优化控制系统对各站所处运行方式进
行判断如果处于规定运行方式内则复位运行方式优化信号，若此站未处于规定运行方式内，则按优先级从高到低依次搜索优化的目标运行方式进行优化操作。进一步的，此优化策略是基于柔性直流电网优化控制系统以及其与各站极控系统通讯正常状态下进行的，为了防止当柔性直流电网优化控制系统异常退出或与各站通讯异常时此项优化失效，此策略同时做在各站极控系统中的双极控制区，由主控极通过极间通讯进行此策略执行。
70.本技术实施例中，柔性直流电网优化策略执行时如果两个或多个送端站相连接使功率无法向外输送则配合柔性直流电网优化控制系统中的直流电压控制策略、过负荷控制策略等其它策略使柔性直流电网直流电压和各站输送功率处于正常状态，保障柔性直流电网平稳运行。
71.本技术实施例提供一种柔性直流电网运行方式优化方法，应用于多端柔性直流电网中，使柔性直流电网永远处于最优运行方式下，该方法在收到系统跳闸信号后，延时预设时间，若此时柔性直流电网中的换流站没有处于预设的运行方式中，按照预设的优先级对各类运行方式进行排序，将直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式下。本技术实施例通过与各站极控系统建立通讯实现对各站运行方式和保护跳闸信号的接收以及运行方式优化命令的下发，按照停电范围以及尽可能减少输送功率损失的原则对各类运行方式进行排序，最终柔性直流电网优化控制系统将优化信号下发至各站极控系统执行优化操作。
72.请参阅图4，基于上述实施例公开的一种柔性直流电网运行方式优化方法，本实施例对应公开了一种柔性直流电网运行方式优化装置，应用于多端柔性直流电网中，该装置包括：
73.第一处理单元401，用于获取所述柔性直流电网的各线路及元器件的当前运行参数，所述各线路及元器件至少包括直流线路、金属回线和换流器的一种；
74.第二处理单元402，用于根据所述当前运行参数，按照预设时间进行延时，确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式；
75.第三处理单元403，用于判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式；
76.第四处理单元404，用于若否，则按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式。
77.进一步的，在确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式后，该装置还包括：第五处理单元405用于：
78.按照预设编码方式对所述各线路及元器件进行编码，得到故障后的运行方式编码；
79.则所述判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式，具体为：
80.将所述故障后的运行方式编码与预设运行方式编码进行比较；
81.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码相同，则复位运行方式优化信号；
82.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码不相同，则筛选出小于所述故障后运行方式编码的运行方式。
83.进一步的，所述第四处理单元404用于：
84.按照所述停电范围以及预设原则对筛选出的各类运行方式进行排序，所述预设原则为使输送功率损失最小的原则；
85.将所述筛选出的各类运行方式中数值最大的运行方式，作为最优运行方式；
86.将所述是故障后的运行方式优化至所述最优运行方式。
87.进一步的，所述预设优先级为从高到低：所有电气元件全部为投入状态、单极单直流线路退出、单金属回线退出且有金属回线保留、单换流器退出、单换流器与其相连直流线路退出、双换流器退出直流线路及金属回线保留、双换流器与直流线路及金属回线全部退出。
88.所述柔性直流电网运行方式优化装置包括处理器和存储器，上述第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元和第五处理单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
89.处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来达到在发生故障后，能够使柔性直流电网处于最优运行方式，从而保证柔性直流电网安全可靠运行。
90.本技术实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述柔性直流电网运行方式优化方法。
91.本技术实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述柔性直流电网运行方式优化方法。
92.本技术实施例提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备50包括至少一个处理器501、以及与所述处理器连接的至少一个存储器502、总线503；其中，所述处理器501、所述存储器502通过所述总线503完成相互间的通信；处理器501用于调用所述存储器502中的程序指令，以执行上述的所述柔性直流电网运行方式优化方法。
93.本文中的飞行控制系统可以是服务器、pc、pad、手机等。
94.本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：
95.获取所述柔性直流电网的各线路及元器件的当前运行参数，所述各线路及元器件至少包括直流线路、金属回线和换流器的一种；
96.根据所述当前运行参数，按照预设时间进行延时，确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式；
97.判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式；
98.若否，则按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式。
99.进一步的，在确定所述柔性直流电网当前所处的运行方式后，该方法还包括：
100.按照预设编码方式对所述各线路及元器件进行编码，得到故障后的运行方式编码；
101.则所述判断所述柔性直流电网的运行方式是否处于预设运行方式，具体为：
102.将所述故障后的运行方式编码与预设运行方式编码进行比较；
103.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码相同，则复位运行方式优化信号；
104.若所述故障后运行方式编码与所述预设运行方式编码不相同，则筛选出小于所述故障后运行方式编码的运行方式。
105.进一步的，所述按照预设优先级对各类运行方式进行排序，将所述当前柔性直流电网优化至当前状态所对应的最高优先级的运行方式，具体为：
106.按照所述停电范围以及预设原则对筛选出的各类运行方式进行排序，所述预设原则为使输送功率损失最小的原则；
107.将所述筛选出的各类运行方式中数值最大的运行方式，作为最优运行方式；
108.将所述是故障后的运行方式优化至所述最优运行方式。
109.进一步的，所述预设优先级为从高到低：所有电气元件全部为投入状态、单极单直流线路退出、单金属回线退出且有金属回线保留、单换流器退出、单换流器与其相连直流线路退出、双换流器退出直流线路及金属回线保留、双换流器与直流线路及金属回线全部退出。
110.本技术是根据本技术实施例的方法、设备(系统)、计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
111.在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
112.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
113.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
114.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
115.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存
储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
116.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。
117.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。