一种多端直流工程主回路参数的优化方法

1.一种多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，分析多端直流工程的运行原理，根据所述多端直流工程的运行原理，构建所述多端直流工程的数学模型；步骤2，根据所述多端直流工程的主回路结构和多端直流工程主回路参数适用的优化方案，确定所述数学模型的输入变量矩阵和目标变量矩阵；对所述输入变量矩阵中各输入变量进行初始参数赋值，使所述数学模型初始化，获取所述多端直流工程主回路参数在所述数学模型中初始化的初始种群；步骤3，根据所述输入变量矩阵中各输入变量对所述目标变量矩阵中各目标变量的不同影响，设定所述数学模型的种群变异比例和种群交叉比例；根据所述种群变异比例，得到所述初始种群变异产生的变异种群；根据所述种群交叉比例，在所述变异种群中随机选取替换样本，在所述初始种群中随机选取与所述替换样本等量的原始样本，且利用所述替换样本替换所述原始样本，得到变异交叉种群；步骤4，根据所述变异交叉种群，确定所述输入变量矩阵的重设赋值参数，且将所述重设赋值参数输入所述数学模型，获得所述目标变量矩阵相应的优化目标参数；根据所述数学模型的目标约束条件筛选所述优化目标参数，确定最优目标参数；步骤5，判断所述最优目标参数的筛选终止条件是否满足预设终止条件；如果满足，则停止根据所述数学模型的目标约束条件筛选所述优化目标参数，输出最优目标参数；如果不满足，则返回步骤3。 2.根据权利要求1所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，步骤1中，所述多端直流工程的数学模型包括：直流系统模型、换流站整流侧换流阀模型、换流站逆变侧换流阀模型以及换流站换流变压器模型。 3.根据权利要求2所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，所述直流系统模型包括：其中，V dc1 …V dcn 分别对应第1号换流站的直流电压至第n号换流站的直流电压，I dc1 …I dcn 分别对应第1号换流站的直流电流至第n号换流站的直流电流，P dc1 …P dcn 分别对应第1号换流站的直流功率至第n号换流站的直流功率；其中，R 2 为第1号换流站至第2号换流站之间的线路电阻，R 3 为第2号换流站至第3号换流站之间的线路电阻，R n 为第n-1号换流站至第n号换流站之间的线路电阻。 4.根据权利要求3所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，所述换流站整流侧换流阀模型为：其中，m为换流阀中六脉动桥的个数，U dioNRn 为第n号换流站整流侧换流阀的额定空载电压，U dioNRminn 为第n号换流站整流侧换流阀的额定空载电压最小值，U dioRn 为第n号换流站整流侧换流阀的空载电压，α n 为第n号换流站整流侧换流阀的触发角，α maxn 为第n号换流站整流侧换流阀的触发角的许用最大值，d xRn 为第n号换流站整流侧的直流感性压降标幺值，d xRminn 为第n号换流站整流侧的直流感性压降标幺值的最小值，d rRn 为第n号换流站整流侧的直流阻性压降标幺值，vt n 为第n号换流站的阀臂通态压降，I kmaxn 为第n号换流站的浪涌电流峰值，I shortn 为接入第n号换流站最大的短路直流电流，u 2Nn 为第n号换流站换流变压器的二次侧额定电压，u 2n 为第n号换流站换流变压器的二次侧电压，I dcNn 为第n号换流站整流侧的额定直流电流，Q n 为第n号换流站的无功消耗，V dcminn 为第n号换流站的直流电压最小值。 5.根据权利要求4所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，所述换流站逆变侧换流阀模型为：其中，U dioIn 为第n号换流站逆变侧换流阀的空载电压，U dioNIn 为第n号换流站逆变侧换流阀的额定空载电压，γ n 为第n号换流站逆变侧换流阀的触发角，d xIn 为第n号换流站逆变侧的直流感性压降标幺值，d rIn 为第n号换流站逆变侧的直流阻性压降标幺值。 6.根据权利要求5所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，所述换流站换流变压器模型为：其中，u 2Nmaxn 为第n号换流站换流变压器的二次侧额定电压的最大值，u 2Nminn 为第n号换流站换流变压器的二次侧额定电压的最小值，U dioNn 为第n号换流站的额定空载电压，I 2Nn 为第n号换流站换流变压器的二次侧额定电流，T stepn 为第n号换流站换流变压器的抽头档距，N minn 为第n号换流站换流变压器的抽头最小档位数，N maxn 为第n号换流站换流变压器的抽头最大档位数。 7.根据权利要求1所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，步骤1中，多端直流工程主回路参数适用的优化方案为：确定所述多端直流工程中各换流站的直流功率、各换流站的站址以及各换流站之间的线路电阻，求各换流站参数的稳态最优解；所述各换流站参数包括：各换流站的直流电压等级，各换流站的触发角，以及各换流站的换流变压器阻抗。 8.根据权利要求7所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，所述输入变量矩阵为： 或， 其中，V dc1 …V dcn 分别对应第1号换流站的直流电压至第n号换流站的直流电压，X s1 …X sn 分别对应第1号换流站换流变压器的短路阻抗至第n号换流站换流变压器的短路阻抗，α 1 …α n 分别对应第1号换流站整流侧换流阀的触发角至第n号换流站整流侧换流阀的触发角，γ 1 …γ n 分别对应第1号换流站逆变侧换流阀的熄弧角至第n号换流站逆变侧换流阀的熄弧角；所述目标变量矩阵为：其中，Q 1 …Q n 分别对应第1号换流站的无功消耗至第n号换流站的无功消耗，I kmax1 …I kmaxn 分别对应第1号换流站的浪涌电流峰值至第n号换流站的浪涌电流峰值，U dioN1 …U dioNn 分别对应第1号换流站的额定空载直流电压至第n号换流站的额定空载直流电压。 9.根据权利要求8所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，步骤4中，所述数学模型的目标约束条件为：其中，I dcn 为第n号换流站的直流电流，α n 为第n号换流站整流侧换流阀的触发角，α maxn 为第n号换流站整流侧换流阀触发角的许用最大值，α minn 为第n号换流站整流侧换流阀触发角的许用最小值，γ n 为第n号换流站逆变侧换流阀的熄弧角，γ maxn 为第n号换流站逆变侧换流阀熄弧角的许用最大值，γ minn 为第n号换流站逆变侧换流阀熄弧角的许用最小值，d xRn 为第n号换流站整流侧的直流感性压降标幺值，d xIn 为第n号换流站逆变侧的直流感性压降标幺值，N minn 为第n号换流站换流变压器的抽头最小档位数，N min0 为换流变压器制造水平所能达到的最低档位数，N maxn 为第n号换流站换流变压器的抽头最大档位数，N max0 为换流变压器制造水平所能达到的最高档位数。 10.根据权利要求1所述的多端直流工程主回路参数的优化方法，其特征在于，步骤5中，所述预设终止条件包括：所述最优目标参数在所述优化目标参数中的筛选迭代次数达到最大迭代次数；或，所述最优目标参数位于目标参数的预设范围内。