徐 箭 ,張華坤 ,孫 濤 ,王 甜 ,蔣一博 ,林常青
(1.武漢大學(xué) 電氣工程學(xué)院,湖北 武漢 430072;2.國網(wǎng)湖北省電力公司,湖北 武漢 430077)
隨著晉東南—南陽—荊門1000 kV特高壓交流試驗(yàn)工程以及±800 kV向家壩—上海特高壓直流工程的成功投運(yùn)和安全穩(wěn)定運(yùn)行,我國進(jìn)入了特高壓交直流快速發(fā)展的新階段。我國電網(wǎng)逐漸形成了交直流混聯(lián)的格局,特別是華中、華東等受端電網(wǎng)將形成多回直流饋入特高壓交流電網(wǎng)的運(yùn)行方式,使得電網(wǎng)運(yùn)行方式更加多樣,電源安排更加靈活,對我國的能源資源優(yōu)化配置具有重大作用。
多回直流饋入特高壓交流電網(wǎng)使電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,引起了一系列穩(wěn)定性問題[1-2]:單個(gè)交流故障或直流故障有可能引發(fā)多回直流相繼出現(xiàn)換相失敗,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致直流閉鎖;直流一旦出現(xiàn)換相失敗,在功率恢復(fù)過程中,需要交流系統(tǒng)提供大量的無功功率以確保足夠的換相電壓;多饋入直流系統(tǒng)還會使受端電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加密集,加重受端的潮流和短路電流水平[3-7]。選擇合適的直流落點(diǎn)和接入方式可減弱這些影響,使電網(wǎng)運(yùn)行得更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。
文獻(xiàn)[8]兼顧交直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,以線性加權(quán)法對單直流落點(diǎn)問題進(jìn)行了研究;文獻(xiàn)[9]以多饋入短路比為基礎(chǔ),通過建立整體性、均衡性、干擾性和安全裕度為指標(biāo)的評價(jià)體系,采用二項(xiàng)加權(quán)系數(shù)法確立了多直流落點(diǎn)選擇的方案;文獻(xiàn)[10]定義了反映直流在交直流影響中的權(quán)重,基于多饋入短路比,對多饋入直流落點(diǎn)問題進(jìn)行了研究。但是,這些研究都沒有涉及特高壓直流的接入方式問題。隨著特高壓交流網(wǎng)架的逐步建立,特高壓直流接入交流電網(wǎng)的方式將有更多選擇。目前對于特高壓直流接入方式的研究還比較少,文獻(xiàn)[11]從理論上分析了不同的特高壓直流接入方式對多饋入短路比的影響,給出了特高壓直流接入方式的參考,但是忽略了接入方式對其他指標(biāo)的影響。
特高壓直流接入方式的選擇由受端電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、安全穩(wěn)定水平、經(jīng)濟(jì)性等多目標(biāo)共同決定,各目標(biāo)間的性質(zhì)和量綱不同而無法統(tǒng)一比較,因此特高壓直流接入方式優(yōu)選屬于典型的多目標(biāo)決策M(jìn)ODM(Multiple Objective Decision Making)問題。MODM的求解有層次分析法、模糊優(yōu)選[12-14]等。在求解的過程中,合理賦予權(quán)重是優(yōu)選的關(guān)鍵。為了克服傳統(tǒng)的只考慮主觀權(quán)重而對主觀經(jīng)驗(yàn)依賴性較強(qiáng)或者只考慮客觀權(quán)重而對數(shù)據(jù)依賴性較強(qiáng)的缺陷,近年來提出了考慮主客觀權(quán)重的組合賦權(quán)方法[15-17],但在組合系數(shù)的選取方面缺乏合理有效的方法。
本文不涉及特高壓直流落點(diǎn)選擇問題,僅對落點(diǎn)區(qū)域存在特高壓交流變電站情況下直流的接入方式問題進(jìn)行研究。文中首先建立了適用于多饋入直流系統(tǒng)的特高壓直流接入方式的評價(jià)指標(biāo)體系,該指標(biāo)體系從網(wǎng)損、靜態(tài)安全性、多饋入短路比等多個(gè)方面對特高壓直流接入方式進(jìn)行評價(jià);然后分析了G1法和熵權(quán)法確定主客觀權(quán)重的方法,并以主客觀加權(quán)屬性值一致化為目標(biāo)求取了最優(yōu)組合權(quán)重;在此基礎(chǔ)上,以相對貼近度對特高壓直流接入方案進(jìn)行了優(yōu)選;最后將該方法運(yùn)用于“十三五”期間蒙西—武漢特高壓直流接入方式的優(yōu)選決策案例。
合理選擇評價(jià)指標(biāo)體系是正確決策的前提條件。因此在建立多饋入直流系統(tǒng)特高壓直流接入方式評價(jià)指標(biāo)體系時(shí),指標(biāo)選取應(yīng)遵循一定的原則。
a.系統(tǒng)性。評價(jià)指標(biāo)體系要能從各個(gè)角度系統(tǒng)地反映不同直流接入方式對系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響。
b.可量化性。應(yīng)盡量選取能夠量化或模糊量化的指標(biāo),便于優(yōu)選。
c.典型性。應(yīng)能夠突出重點(diǎn),把握問題的主要方面,同時(shí)評價(jià)指標(biāo)間要有差異性和可比性。
在構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系之前,首先要確定核心評價(jià)指標(biāo)。核心評價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)該在遵循上述原則的前提下,突出問題的主要方面,并且易于計(jì)算分析。結(jié)合以上多饋入直流系統(tǒng)特高壓直流接入方式的特點(diǎn)和目的,本文主要從經(jīng)濟(jì)性、安全性以及遠(yuǎn)景適應(yīng)性3個(gè)方面選取了核心評價(jià)指標(biāo),構(gòu)建了包含網(wǎng)損、靜態(tài)安全、多饋入短路比、斷面?zhèn)鬏敼β蕵O限以及交流故障極限切除時(shí)間暫態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)的多饋入直流系統(tǒng)特高壓直流接入方式的評價(jià)指標(biāo)體系。
網(wǎng)損反映特高壓直流不同接入方案的運(yùn)行成本,是經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。一般以式(1)進(jìn)行計(jì)算。
其中,PG為所考察電網(wǎng)區(qū)域的總發(fā)電功率;PLD為所考察區(qū)域的總負(fù)荷功率。實(shí)際計(jì)算中,直接根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式,考察區(qū)域內(nèi)的潮流水平,求取網(wǎng)絡(luò)損耗。
靜態(tài)安全性是指系統(tǒng)中線路、變壓器等設(shè)備因故退出運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)設(shè)備的過載程度。靜態(tài)安全性指標(biāo)從潮流的角度反映了電網(wǎng)的安全供電能力。特高壓直流不同接入方式下,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的潮流分布會發(fā)生變化,潮流過重會存在靜態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“N-1”故障時(shí),可能導(dǎo)致部分線路功率超過其熱穩(wěn)極限。為了考核不同接入方案下的靜態(tài)安全性,定義靜態(tài)“N-1”安全性指標(biāo)如式(2)和式(3)所示。
其中,Ipfo(1r)為靜態(tài)“N-1”故障下第 r條線路靜態(tài)安全值;Pr為第r條考核線路在靜態(tài)“N-1”下的功率;Prmax為第r條考核線路的熱穩(wěn)極限;npf為考核線路總數(shù);Ipfo為特高壓直流不同饋入下的靜態(tài)安全系數(shù)值。靜態(tài)安全系數(shù)值越大,說明靜態(tài)“N-1”下線路過載程度越大,靜態(tài)安全裕度越小,靜態(tài)安全性越差。
基于多端口戴維南等值的多饋入直流系統(tǒng)簡化模型如圖1所示。
圖1 多饋入直流等值系統(tǒng)Fig.1 Equivalent multi-infeed DC system
多饋入短路比指標(biāo)反映了受端交流電網(wǎng)對多饋入直流的電壓支撐能力,可以用來衡量多饋入直流系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性[18]。交流系統(tǒng)對直流系統(tǒng)的電壓支撐能力主要取決于受端交流系統(tǒng)與所連直流系統(tǒng)的容量的相對大小,即短路比指標(biāo)[5,7,19]。 然而傳統(tǒng)的短路比指標(biāo)沒有考慮多回直流之間的相互影響,所得結(jié)果往往偏于樂觀。為了克服這個(gè)缺陷,2007年國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)提出了多饋入短路比的概念[20]。其表達(dá)式如下:
其中,Mi為第i回直流所對應(yīng)的多饋入短路比;Saci為第i回直流線路逆變側(cè)母線的短路容量;Pdi、Pdj分別為第i、j回直流線路所傳輸?shù)挠泄β?,MIIFji為直流線路相互影響因子,其定義為當(dāng)換流母線i投入小容量的三相對稱電抗器或電容器導(dǎo)致?lián)Q流母線j電壓變化ΔUj與換流母線i電壓變化ΔUi的比值。
單回直流線路分層接入1000 kV及500 kV交流電網(wǎng)方式如圖2所示[11]。對于分層接入方式,多饋入短路比同樣適用,只是要分別求取單回直流線路所對應(yīng)的2個(gè)換流母線的多饋入短路比。K回分層接入方式的直流線路就對應(yīng)2K個(gè)多饋入短路比值。
圖2 特高壓直流分層接入方式Fig.2 Hierarchical UHVDC connection mode to AC
斷面?zhèn)鬏敼β蕵O限指標(biāo)反映了不同接入方式下特高壓直流斷面的可利用程度。斷面輸送功率極限越大,說明特高壓直流斷面的可利用程度越高,輸送功率能力越強(qiáng),斷面抗干擾能力也越強(qiáng),同時(shí)滿足未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的傳輸裕度也越大。
本文定義斷面?zhèn)鬏敼β蕵O限指標(biāo)值為:
其中,Plim為考慮系統(tǒng)靜態(tài)和穩(wěn)定性約束的特高壓直流傳輸功率的極限值,可以用連續(xù)潮流算法計(jì)算得出;P0為特高壓直流規(guī)劃初始傳輸功率。
交流故障極限切除時(shí)間可以作為衡量多饋入直流系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。特高壓直流接入?yún)^(qū)域附近重要母線出現(xiàn)三相短路故障時(shí),會導(dǎo)致直流線路逆變側(cè)換流母線電壓下降,當(dāng)其低于某一個(gè)值時(shí),直流系統(tǒng)會出現(xiàn)換相失敗,故障持續(xù)時(shí)間較長還會導(dǎo)致?lián)Q流器因連續(xù)的換相失敗而閉鎖。直流線路閉鎖會導(dǎo)致交直流系統(tǒng)損失較多有功,進(jìn)而威脅系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。交流故障極限切除時(shí)間值越大,多饋入直流系統(tǒng)抵御嚴(yán)重暫態(tài)故障的能力越強(qiáng),暫態(tài)穩(wěn)定性越好。
本文定義特高壓直流不同接入方式下交流故障極限切除時(shí)間暫態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)tMDC為:
其中,NF為考察的特高壓落點(diǎn)附近的故障母線總數(shù);tMDC,i為母線i三相短路故障時(shí)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定的極限切除時(shí)間。
本文建立了多饋入直流系統(tǒng)特高壓直流接入方式評價(jià)指標(biāo)體系,具體為:網(wǎng)損指標(biāo)Ⅰ,靜態(tài)安全性指標(biāo)Ⅱ,多饋入短路比指標(biāo)Ⅲ,斷面?zhèn)鬏敼β蕵O限指標(biāo)Ⅳ,交流故障極限切除時(shí)間暫態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)Ⅴ。其中,指標(biāo)Ⅰ、Ⅱ?yàn)樵叫≡絻?yōu)型指標(biāo),指標(biāo)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ為越大越優(yōu)型指標(biāo)。
設(shè)多目標(biāo)系統(tǒng)是由n個(gè)方案組成的決策集,評價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)為m,可以形成方案決策矩陣如下:
其中,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;xij為決策方案 j指標(biāo)i的值。
由于各評價(jià)指標(biāo)之間存在量綱和級別上的差異,為了消除量綱和級別帶來的不可公度性,決策之前首先將評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)格化處理[21]。
在優(yōu)選決策過程中,取第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)的最大值與最小值分別作為上、下界限的相對值,引入相對優(yōu)屬度。 其中,最大值為 ximax=max(xi1,xi2,…,xin),最小值為 ximin=min(xi1,xi2,…,xin)。
對于越大越優(yōu)型評價(jià)指標(biāo),其相對優(yōu)屬度為:
對于越小越優(yōu)型評價(jià)指標(biāo),其相對優(yōu)屬度為:
由式(8)、(9)可得多目標(biāo)決策的規(guī)格化矩陣R:
由于每個(gè)決策指標(biāo)的重要性往往不同,需要為每個(gè)評價(jià)指標(biāo)確定一個(gè)權(quán)值來代表其對決策方案的影響程度,權(quán)值的科學(xué)合理性會直接影響優(yōu)選的結(jié)果,因此權(quán)值的確定非常關(guān)鍵。為了使權(quán)值既能反映決策者的主觀愿望,又能體現(xiàn)決策的客觀性,本文采用G1法確定主觀權(quán)重,熵權(quán)法確定客觀權(quán)重,并以主客觀加權(quán)屬性值一致化為目標(biāo)求取主觀權(quán)重和客觀權(quán)重的加權(quán)系數(shù),進(jìn)而得到組合權(quán)重。
2.2.1 G1法主觀賦權(quán)
設(shè)評價(jià)指標(biāo)集為 D= {d1,d2,…,dm},G1 法通過逐次從D中選取最不重要指標(biāo),進(jìn)而可唯一得到評價(jià)指標(biāo)之間重要性的排序可以有效避免傳統(tǒng)的層次分析法一致性檢驗(yàn)錯(cuò)誤的缺陷,同時(shí)對元素的個(gè)數(shù)沒有限制,具有保序性[22]。
為書寫方便且不失一般性,把重要性排序仍記為 d1>d2>…>dm。
專家關(guān)于評價(jià)指標(biāo)dk-1與dk的重要性程度之比ωk-1/ωk的理性判斷可以表示為:
其中,ωk為評價(jià)指標(biāo)dk的權(quán)重。
指標(biāo)數(shù)量較大時(shí),可以取最不重要的指標(biāo)rm=1,為了使二元定量對比中rk更易于按我國的語言習(xí)慣給出定量標(biāo)度,建立語氣算子與定量標(biāo)度之間的對應(yīng)關(guān)系,如表1所示。一般情況下,最多需9個(gè)標(biāo)度來區(qū)分事物之間質(zhì)的差別或重要性程度的不同。
表1 語氣算子與定量標(biāo)度的對應(yīng)關(guān)系Table 1 Corresponding relation between mood operator and quantitative scale
在給出rk的值之后,可確定指標(biāo)的權(quán)重為:
ω=[ω1,ω2,…,ωm]即為指標(biāo)的權(quán)向量。
2.2.2 熵權(quán)法客觀賦權(quán)
在評價(jià)指標(biāo)中所獲得客觀信息的多少,是評價(jià)精確和可靠的重要因素。熵是數(shù)據(jù)所含有效信息量的度量。通過熵來確定權(quán)重,就是根據(jù)各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)值之間的差異程度,來確定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重[23]。
針對含m個(gè)評價(jià)指標(biāo)的n個(gè)決策方案的決策問題,第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)的熵定義為:
第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)ωi定義為:
從以上定義可以推出,決策方案的同一評價(jià)指標(biāo)值相差越大,則熵值越小,熵權(quán)越大,表明該評價(jià)指標(biāo)給決策者提供的有用信息越多;反之,決策方案的同一指標(biāo)值相差越小,則熵值越大,熵權(quán)越小,該評價(jià)指標(biāo)給決策者提供的有用信息越小。特別地,當(dāng)評價(jià)指標(biāo)值相等時(shí),該項(xiàng)指標(biāo)熵值為1,熵權(quán)為0,表明不提供任何決策有用信息,可以剔除。因此,熵權(quán)的大小并不是決策問題中評價(jià)指標(biāo)真正意義上的重要性系數(shù),它代表的是該評價(jià)指標(biāo)在決策問題中所提供有效信息量的多寡程度,是主要依賴客觀數(shù)據(jù)的客觀評價(jià)方法。
2.2.3 基于主客觀加權(quán)屬性值一致化的組合賦權(quán)
在多目標(biāo)決策方案中,各方案的優(yōu)劣排序主要是由加權(quán)屬性值決定。為了使主觀信息和客觀信息在方案排序中都能得到充分體現(xiàn),本文建立了由主觀權(quán)重確定的加權(quán)屬性值與客觀權(quán)重確定的加權(quán)屬性值一致化的優(yōu)化模型[24]。
方案j評價(jià)指標(biāo)i的加權(quán)屬性值分別為αω′irij、βω″irij,則方案j的主客觀屬性值偏離程度為:
為了使主客觀加權(quán)屬性值趨于一致,可建立優(yōu)化模型如下:
由于各個(gè)方案之間是公平競爭關(guān)系,利用線性加權(quán)法可以把式(17)等價(jià)為如下模型:
通過對上述模型(18)進(jìn)行求解,可求得評價(jià)指標(biāo)主客觀權(quán)重的加權(quán)系數(shù)。
在求取組合權(quán)重 ω=[ω1,ω2,…,ωm]之后,可求得加權(quán)屬性矩陣G:
加權(quán)屬性矩陣的理想點(diǎn)P*和負(fù)理想點(diǎn)P-分別為 P*=[p1,p2,…,pi,…,pm]、P-=[0,0,…,0,…,0],其中
定義 Gj= [g1j,g2j,…,gmj],則各決策方案相對理想點(diǎn)的貼近度Tj為:
根據(jù)各方案算出的Tj值進(jìn)行優(yōu)選排序,Tj值越小則越優(yōu)。
至此,本文建立了多饋入直流系統(tǒng)的特高壓直流接入方式的評價(jià)指標(biāo)體系以及最優(yōu)組合賦權(quán)的優(yōu)選方法,具體優(yōu)選決策流程如圖3所示。
圖3 多饋入直流系統(tǒng)的特高壓直流接入方式優(yōu)選流程Fig.3 Flowchart of optimal connection mode selection of UHVDC to multi-infeed DC system
華中電網(wǎng)作為我國主要的受端電網(wǎng)之一,需要接受大量外來電力。根據(jù)國家電網(wǎng)公司規(guī)劃,“十三五”期間,華中電網(wǎng)將形成南陽—荊門—長沙、駐馬店—武漢—南昌、萬縣—荊門—武漢的特高壓交流網(wǎng)架,同時(shí)饋入直流線路5回,其中高壓直流線路2回,特高壓直流線路3回,構(gòu)成了一個(gè)多饋入直流的系統(tǒng)。同時(shí),為了滿足蒙西風(fēng)電外送以及鄂東經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,蒙鄂±800kV特高壓直流將落點(diǎn)武漢,輸送功率8000 MW。根據(jù)規(guī)劃,特高壓直流接入受端電網(wǎng)的方案有3種,即接入500 kV交流網(wǎng)架,分層接入500kV和1000kV交流網(wǎng)架,以及接入1000kV交流網(wǎng)架,如圖4所示。
圖4 蒙西—武漢特高壓直流不同接入方式Fig.4 Different connection modes of West Mongolia-Wuhan UHVDC
將本文所提的多饋入直流系統(tǒng)特高壓直流接入方式評價(jià)指標(biāo)體系和優(yōu)選方法應(yīng)用到蒙西—武漢特高壓直流接入方式選取中,可以確定m=5,n=3。
基于PSASP6.282建立蒙西—武漢特高壓直流接入方式的3種仿真計(jì)算模型。各優(yōu)選決策方案的網(wǎng)損指標(biāo)Ⅰ、靜態(tài)安全性指標(biāo)Ⅱ、多饋入短路比指標(biāo)Ⅲ、斷面?zhèn)鬏敼β蕵O限指標(biāo)Ⅳ、交流故障極限切除時(shí)間暫態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)Ⅴ值如表2所示。其中分層接入方式多饋入短路比取500 kV換流母線和1000 kV換流母線多饋入短路比的平均值。
表2 不同接入方案的指標(biāo)值計(jì)算結(jié)果Table 2 Calculated indexes for different connection modes
將指標(biāo)值規(guī)格化處理后可得接入方式目標(biāo)優(yōu)屬度矩陣為:
根據(jù)多饋入直流系統(tǒng)特高壓直流接入對電網(wǎng)的影響,可以確定評價(jià)指標(biāo)的重要性排序?yàn)槎囵伻攵搪繁戎笜?biāo)Ⅲ>靜態(tài)安全性指標(biāo)Ⅱ>交流故障極限切除時(shí)間暫態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)Ⅴ>網(wǎng)損指標(biāo)Ⅰ>斷面?zhèn)鬏敼β蕵O限指標(biāo)Ⅳ。結(jié)合G1法比較指標(biāo)間的重要性,可得評價(jià)指標(biāo)的主觀權(quán)重向量為ω′=[0.137 6 0.231 2 0.3237 0.1147 0.1927],由式(13)、(14)可得基于熵權(quán)法的評價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重向量為 ω″=[0.002 6 0.9428 0.0406 0.0064 0.0077]。
解模型式(18)可得主客觀權(quán)重組合系數(shù)分別為α=0.7015、β=0.2985,于是可求得組合權(quán)重向量為ω=[0.0973 0.4436 0.2392 0.0824 0.1375]。
基于組合權(quán)重向量和優(yōu)屬度矩陣可求得加權(quán)屬性矩陣為:
對3個(gè)決策方案分別求其對理想點(diǎn)的相對貼近度,可得 T1=0.7624,T2=0.0103,T3=0.0593。 因此方案2即特高壓直流分層接入方式最優(yōu)。
表3 給出了分別基于線性加權(quán)和法[8]、灰色綜合方法[14]、模糊優(yōu)選方法[16]的特高壓直流接入方式優(yōu)選結(jié)果。
表3 基于不同優(yōu)選方法的特高壓直流接入方式優(yōu)選結(jié)果Table 3 Results of optimal connection mode selection for different selection methods
本文的優(yōu)選結(jié)果與表3中采用各種方法所得優(yōu)選結(jié)果一致,驗(yàn)證了本文方法的有效性。同時(shí),對特高壓直流分層接入方式下的電網(wǎng)進(jìn)行各種安全穩(wěn)定性校核仿真,結(jié)果表明此種方式下電網(wǎng)潮流分布均勻合理,線路變壓器等均未過載,靜態(tài)安全分析能夠通過,單一故障暫態(tài)穩(wěn)定校核(即“N-1”暫態(tài)穩(wěn)定校核)和嚴(yán)重故障暫態(tài)穩(wěn)定校核(即“N-2”暫態(tài)穩(wěn)定校核)均能達(dá)到安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證了分層接入方式的合理性以及本文所提方法的可行性。因此,“十三五”期間,蒙西—武漢特高壓直流接入方式可優(yōu)先考慮分層接入500 kV和1000 kV交流網(wǎng)架。
隨著我國特高壓交直流的快速發(fā)展,多饋入直流的電網(wǎng)越來越多,特高壓直流的接入方式也不再局限于受端500 kV交流網(wǎng)架,研究特高壓直流的接入方式具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文建立了一套考慮電網(wǎng)的網(wǎng)損、靜態(tài)安全穩(wěn)定性、多饋入短路比等重要因素的評價(jià)指標(biāo)體系,全面考慮了特高壓直流接入對電網(wǎng)的影響。分析了以主客觀加權(quán)屬性值一致化為目標(biāo)的最優(yōu)組合權(quán)重求取方法,并以相對貼近度指標(biāo)來量化評估各接入方案。最后,將所提的優(yōu)選方法應(yīng)用于“十三五”期間蒙西—武漢特高壓直流接入方式的優(yōu)選中,得出最優(yōu)接入方案為分層接入500 kV和1000 kV交流網(wǎng)架。
本文所提評價(jià)指標(biāo)概念明確,全面考慮了特高壓直流接入的影響,優(yōu)選方法簡單,易于實(shí)現(xiàn)。所提方法也可以為多饋入直流系統(tǒng)多回特高壓直流接入方案的優(yōu)選決策提供一定的參考。