1.一种交直流输电网的二阶锥最优潮流模型构建方法,适用于含电压源换流器型高压直流输电系统的交直流输电网,其特征在于,包括:根据所述含电压源换流器型高压直流输电系统的等效模型,构建计及无功电压的所述交直流输电网的最优潮流模型;其中,所述最优潮流模型的目标函数为所述交直流输电网的发电成本最低;约束条件包括发电机组的出力上、下限约束、线路传输容量约束、节点相角约束、功率平衡约束和节点电压幅值约束;将所述最优潮流模型中的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程在平启动方法下采用一阶泰勒级数展开式进行简化;采用二阶锥松弛的方法对简化后的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程进行松弛处理;对简化后的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程进行松弛处理之后,判断所述交直流输电网中的线路电导的正负值情况,并将负值的线路电导设置为零;根据预设的调整步长,提高所述交直流输电网中发电机所在节点的电压幅值的上下限,得到最终的二阶锥最优潮流模型;采用预设的求解器对所述最终的二阶锥最优潮流模型进行求解;所述最优潮流模型的目标函数具体为:其中,G为所述交直流输电网中的发电机集合;a g 、b g 、c g 分别为发电机组g的发电成本函数的二次、一次和常数项;P g 为发电机组g的有功输出功率;所述将所述最优潮流模型中的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程在平启动方法下采用一阶泰勒级数展开式进行简化,具体为:针对所述线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程,在平启动方法下采用一阶泰勒级数展开式进行近似,得到近似条件:v i v j ≈1+(v i -1)+(v j -1)=v i +v j -1;sinθ ij ≈θ ij ,cosθ ij ≈1;v i v j θ ij ≈θ ij ;根据所述近似条件,代入所述线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程,得到简化后的线路传输容量约束的潮流方程:其中,P ij 与Q ij 分别为线路(i,j)的有功功率与无功功率;v i 与v j 分别为节点i与节点j的电压幅值;g ij 与b ij 分别为输电线路ij的电导与电纳;θ ij 为节点i与节点j之间的相角差; 与 分别为线路(i,j)的有功传输功率的上、下限;L表示所有线路构成的集合;以及,简化后的功率平衡约束的潮流方程:其中,P g 和Q g 分别为发电机组g的有功输出功率和无功输出功率;P i d 、 分别为节点i的有功负荷与无功负荷量; 为节点并联的无功补偿容量;G ij 与B ij 分别为节点导纳阵中i与节点j之间的电导与电纳;U j 为节点j的电压幅值;B′ ij 为节点导纳阵中电纳阵忽略并联电纳后形成的电纳阵;I为节点集合;θ j 为节点j的电压相角。
2.如权利要求1所述的交直流输电网的二阶锥最优潮流模型构建方法,其特征在于,所述采用二阶锥松弛的方法对简化后的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程进行松弛处理,具体为:将所述简化后的线路传输容量约束的潮流方程进行松弛处理,得到松弛后的线路传输容量约束的潮流方程:P ij =g ij (v i -v j )-b ij θ ij ;Q ij =-b ij (v i -v j )-g ij θ ij ;将所述简化后的功率平衡约束的潮流方程进行松弛处理,得到松弛后的功率平衡约束的潮流方程:
3.如权利要求2所述的交直流输电网的二阶锥最优潮流模型构建方法,其特征在于,所述发电机组的出力上、下限约束具体为:其中, 分别为发电机组g出力的最大值和最小值;所述节点相角约束具体为:其中,θ i min 与θ i max 分别为节点i相角的上、下限值;θ ij min 与θ ij max 分别为节点i与节点j相角差的上、下限值;所述节点电压幅值约束具体为:其中, 分别为节点i电压幅值的上、下限。
4.一种交直流输电网的二阶锥最优潮流模型构建装置,适用于含电压源换流器型高压直流输电系统的交直流输电网,其特征在于,包括:最优潮流模型构建模块,用于根据所述含电压源换流器型高压直流输电系统的等效模型,构建计及无功电压的所述交直流输电网的最优潮流模型;其中,所述最优潮流模型的目标函数为所述交直流输电网的发电成本最低;约束条件包括发电机组的出力上、下限约束、线路传输容量约束、节点相角约束、功率平衡约束和节点电压幅值约束;约束条件简化模块,用于将所述最优潮流模型中的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程在平启动方法下采用一阶泰勒级数展开式进行简化;约束条件松弛模块,用于采用二阶锥松弛的方法对简化后的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程进行松弛处理;线路电导参数设置模块,用于对简化后的线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程进行松弛处理之后,判断所述交直流输电网中的线路电导的正负值情况,并将负值的线路电导设置为零;发电机节点电压调整模块,用于根据预设的调整步长,提高所述交直流输电网中发电机所在节点的电压幅值的上下限,得到最终的二阶锥最优潮流模型;最优潮流模型求解模块,用于采用预设的求解器对所述最终的二阶锥最优潮流模型进行求解;所述最优潮流模型的目标函数具体为:其中,G为所述交直流输电网中的发电机集合;a g 、b g 、c g 分别为发电机组g的发电成本函数的二次、一次和常数项;P g 为发电机组g的有功输出功率;所述约束条件简化模块,具体用于:针对所述线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程,在平启动方法下采用一阶泰勒级数展开式进行近似,得到近似条件:v i v j ≈1+(v i -1)+(v j -1)=v i +v j -1;sinθ ij ≈θ ij ,cosθ ij ≈1;v i v j θ ij ≈θ ij ;根据所述近似条件,代入所述线路传输容量约束和功率平衡约束的潮流方程,得到简化后的线路传输容量约束的潮流方程:其中,P ij 与Q ij 分别为线路(i,j)的有功功率与无功功率;v i 与v j 分别为节点i与节点j的电压幅值;g ij 与b ij 分别为输电线路ij的电导与电纳;θ ij 为节点i与节点j之间的相角差; 与 分别为线路(i,j)的有功传输功率的上、下限;L表示所有线路构成的集合;以及,简化后的功率平衡约束的潮流方程:其中,P g 和Q g 分别为发电机组g的有功输出功率和无功输出功率;P i d 、 分别为节点i的有功负荷与无功负荷量; 为节点并联的无功补偿容量;G ij 与B ij 分别为节点导纳阵中i与节点j之间的电导与电纳;U j 为节点j的电压幅值;B′ ij 为节点导纳阵中电纳阵忽略并联电纳后形成的电纳阵;I为节点集合;θ j 为节点j的电压相角。
5.如权利要求4所述的交直流输电网的二阶锥最优潮流模型构建装置,其特征在于,所述约束条件松弛模块,具体用于:将所述简化后的线路传输容量约束的潮流方程进行松弛处理,得到松弛后的线路传输容量约束的潮流方程:P ij =g ij (v i -v j )-b ij θ ij ;Q ij =-b ij (v i -v j )-g ij θ ij ;将所述简化后的功率平衡约束的潮流方程进行松弛处理,得到松弛后的功率平衡约束的潮流方程:
6.如权利要求5所述的交直流输电网的二阶锥最优潮流模型构建装置,其特征在于,所述发电机组的出力上、下限约束具体为:其中, 分别为发电机组g出力的最大值和最小值;所述节点相角约束具体为:其中,θ i min 与θ i max 分别为节点i相角的上、下限值;θ ij min 与θ ij max 分别为节点i与节点j相角差的上、下限值;所述节点电压幅值约束具体为:其中, 分别为节点i电压幅值的上、下限。