本發(fā)明涉及特高壓直流領(lǐng)域，具體涉及一種直流偏磁治理站點(diǎn)選擇方法。

背景技術(shù)：

直流輸電系統(tǒng)在系統(tǒng)調(diào)試、檢修或發(fā)生故障時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)入單極-大地運(yùn)行方式，此時(shí)有大量直流電流通過接地極注入大地，引起接地極周邊較大范圍內(nèi)的地表電位改變，從而對(duì)于附近交流系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

為了消除直流偏磁影響，一些電力企業(yè)采用安裝直流抑制裝置對(duì)地中直流進(jìn)行抑制。在工程現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用中，抑制直流偏磁設(shè)備的配置大多采用邊安裝邊測試邊整改的方案進(jìn)行，超標(biāo)一個(gè)治理一個(gè)，抑制直流偏磁設(shè)備的配置僅針對(duì)單一受直流偏磁干擾用戶，并未考慮單一設(shè)備接入后對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的整體影響。這種配置方案的實(shí)施往往造成設(shè)備的冗余配置，甚至有可能由于某一抑制直流偏磁設(shè)備的接入而影響交流系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種直流偏磁治理站點(diǎn)選擇方法，其目的是從系統(tǒng)整體運(yùn)行的角度，將滿意度和緊迫度的概念相結(jié)合，選取直流接地極溢流范圍內(nèi)對(duì)偏磁影響散播起關(guān)鍵性作用的變電站點(diǎn)進(jìn)行治理，使得隔直設(shè)備配置數(shù)量最少，偏磁治理效果最大化，同時(shí)為抑制直流偏磁設(shè)備配置方案的設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)依據(jù)，為直流偏磁治理效果的評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐，并且在達(dá)到合理配置抑制直流偏磁治理設(shè)備的目標(biāo)的同時(shí)減少不必要的人力物力投入。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種直流偏磁治理站點(diǎn)選擇方法，其改進(jìn)之處在于，包括：

獲取直流偏磁治理范圍內(nèi)各待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

根據(jù)單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)確定該待治理站點(diǎn)的綜合滿意度及緊迫度；

根據(jù)各待治理站點(diǎn)的綜合滿意度及緊迫度，按迭代法選擇需直流偏磁治理的站點(diǎn)最小集合。

優(yōu)選的，所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：中性點(diǎn)入侵直流電流、系統(tǒng)電壓畸變率、勵(lì)磁電流波形畸變率、繞組溫升、油面溫升、無功損耗、變壓器噪聲和變壓器振動(dòng)。

優(yōu)選的，所述根據(jù)單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)確定該待治理站點(diǎn)的綜合滿意度，包括：

確定單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)的滿意度函數(shù)；

根據(jù)所述單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其滿意度函數(shù)確定該待治理站點(diǎn)的綜合滿意度。

進(jìn)一步的，所述確定單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于該待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)，包括：

若所述單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)具有閾值邊界，則選取折線型滿意度函數(shù)作為所述單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于該待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)；

若所述單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值連續(xù)且無閾值邊界，則選取曲線型滿意度函數(shù)作為所述單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于該待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)；

其中，所述折線型滿意度函數(shù)包括：升型滿意度函數(shù)、降型滿意度函數(shù)、多段型滿意度函數(shù)、矩形滿意度函數(shù)和梯形滿意度函數(shù)，所述曲線型滿意度函數(shù)包括：Г函數(shù)、正態(tài)函數(shù)、柯西函數(shù)、嶺形函數(shù)和拋物線函數(shù)。

進(jìn)一步的，按下式(1)確定第i個(gè)待治理站點(diǎn)的綜合滿意度S_i：

$S_i=\frac{\underset{k=1}{\overset{m}{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_{i,k}{q}_{i,k}}{\underset{k=1}{\overset{m}{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_{i,k}}---\left(1\right)$

式(1)中，q_i,k為第i個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述第i個(gè)待治理站點(diǎn)的滿意度，可根據(jù)第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的滿意度函數(shù)計(jì)算得出，ω_i,k為q_i,k的權(quán)重，m為所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)總類數(shù)。優(yōu)選的，按下式(2)確定第i個(gè)待治理站點(diǎn)的緊迫度U_i：

$U_i=1-\underset{k=1}{\overset{m}{\Π}}{q}_{i,k}---\left(2\right)$

式(2)中，q_i,k為第i個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述第i個(gè)待治理站點(diǎn)的滿意度。

優(yōu)選的，所述根據(jù)各待治理站點(diǎn)的綜合滿意度及緊迫度，按迭代法選擇需直流偏磁治理的站點(diǎn)，包括：

a.設(shè)置綜合滿意度閾值α和緊迫度閾值β，獲取所述直流偏磁治理范圍內(nèi)全部待治理站點(diǎn)的綜合滿意度和緊迫度，并將待治理站點(diǎn)按緊迫度降序順序排列；

b.若存在單個(gè)緊迫度最大且大于所述緊迫度閾值β的待治理站點(diǎn)，則選擇該待治理站點(diǎn)進(jìn)行直流偏磁治理；

c.若存在多個(gè)緊迫度最大且大于所述緊迫度閾值β的待治理站點(diǎn)，則從所述多個(gè)緊迫度最大且大于所述緊迫度閾值β的待治理站點(diǎn)中選擇綜合滿意度最小的待治理站點(diǎn)進(jìn)行直流偏磁治理；

d.若存在多個(gè)滿足緊迫度最大、緊迫度大于所述緊迫度閾值β、綜合滿意度最小且綜合滿意度小于綜合滿意度閾值α的待治理站點(diǎn)，則選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)滿意度最低的待治理站點(diǎn)進(jìn)行直流偏磁治理；

e.將選擇的待治理站點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)按照直流偏磁治理后的指標(biāo)進(jìn)行修正，返回所述步驟a，若所述直流偏磁治理范圍內(nèi)的剩余待治理站點(diǎn)中不存在滿足所述步驟b、c和d的待治理站點(diǎn)，則執(zhí)行步驟f；

f.若選擇的需直流偏磁治理的待治理站點(diǎn)與直流偏磁治理范圍全部待治理站點(diǎn)相等，則擴(kuò)大所述直流偏磁治理范圍并返回步驟a。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有的優(yōu)異效果如下：

本發(fā)明提供的一種直流偏磁治理站點(diǎn)選擇方法，利用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)受到直流偏磁影響的變電站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，選取關(guān)鍵性最小站點(diǎn)集合配置直流偏磁治理設(shè)備，使得偏磁治理的效果最大化，為直流偏磁治理工作的規(guī)劃設(shè)計(jì)、規(guī)模預(yù)測以及治理水平評(píng)估提供了一種新方法。同時(shí)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案有助于實(shí)現(xiàn)各種抑制直流偏磁措施的優(yōu)化配合，有效減少直流偏磁治理設(shè)備配置的數(shù)量，合理利用電力系統(tǒng)自身的運(yùn)行裕度來容納消解直流入地電流對(duì)交流系統(tǒng)的影響，簡化了系統(tǒng)復(fù)雜性，提高了設(shè)備的利用率，降低運(yùn)維人員的工作量，節(jié)約了設(shè)備資金投入，提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種直流偏磁治理站點(diǎn)選擇方法的流程圖；

圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的治理站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明實(shí)施例提供的區(qū)間型指標(biāo)滿意度函數(shù)曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

目前尚需解決的問題在于如何在滿足交直流電網(wǎng)整體運(yùn)行性能指標(biāo)的前提下，合理的選取需要進(jìn)行直流偏磁治理的站點(diǎn)，全面評(píng)估直流偏磁治理效果，協(xié)調(diào)設(shè)備投入資金與設(shè)備利用率之間的關(guān)系，以達(dá)到設(shè)備配置數(shù)量最少、治理效果最優(yōu)的要求。本發(fā)明提供的一種直流偏磁治理站點(diǎn)選擇方法，如圖1所示，包括：

101.獲取直流偏磁治理范圍內(nèi)各待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)；

102.根據(jù)單個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)確定該待治理站點(diǎn)的綜合滿意度及緊迫度；

103.根據(jù)各待治理站點(diǎn)的綜合滿意度及緊迫度，按迭代法選擇需直流偏磁治理的站點(diǎn)。

其中，所述治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：中性點(diǎn)入侵直流電流、系統(tǒng)電壓畸變率、勵(lì)磁電流波形畸變率、繞組溫升、油面溫升、無功損耗、變壓器噪聲和變壓器振動(dòng)。

所述治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠通過現(xiàn)有技術(shù)中直流偏磁仿真計(jì)算獲取。

例如，選擇某接地極系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)選取10所變電站進(jìn)行治理站點(diǎn)優(yōu)化選擇，治理站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示，利用直流偏磁仿真計(jì)算，得到10所變電站的地電位升高及入侵直流電流如表1所示：

表1變電站直流偏磁仿真結(jié)果

具體的，所述102，包括：

確定所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)；

根據(jù)所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)確定所述待治理站點(diǎn)的綜合滿意度。

進(jìn)一步的，所述確定所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)，包括：

選取折線型滿意度函數(shù)或曲線型滿意度函數(shù)作為所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)，其中，所述折線型滿意度函數(shù)包括：升型滿意度函數(shù)、降型滿意度函數(shù)、多段型滿意度函數(shù)、矩形滿意度函數(shù)和梯形滿意度函數(shù)，所述曲線型滿意度函數(shù)包括：Г函數(shù)、正態(tài)函數(shù)、柯西函數(shù)、嶺形函數(shù)和拋物線函數(shù)，若所述單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括閾值邊界，則選取折線型滿意度函數(shù)作為所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)，若所述單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的值連續(xù)，則選取曲線型滿意度函數(shù)作為所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述待治理站點(diǎn)的滿意度函數(shù)。

例如，以中性點(diǎn)入侵直流電流指標(biāo)為例進(jìn)行分析，該指標(biāo)為區(qū)間型指標(biāo)，則設(shè)計(jì)滿意度函數(shù)曲線如圖3所示，則得到滿意度函數(shù)如下：

式中，x_k為待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，即中性點(diǎn)入侵直流電流；

按下式(1)確定第i個(gè)待治理站點(diǎn)的綜合滿意度S_i：

$S_i=\frac{\underset{k=1}{\overset{m}{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_{i,k}{q}_{i,k}}{\underset{k=1}{\overset{m}{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_{i,k}}---\left(1\right)$

式(1)中，q_i,k為第i個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述第i個(gè)待治理站點(diǎn)的滿意度，由滿意度函數(shù)計(jì)算得出。ω_i,k為q_i,k的權(quán)重，m為所述待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)總類數(shù)。

按下式(2)確定第i個(gè)待治理站點(diǎn)的緊迫度U_i：

$U_i=1-\underset{k=1}{\overset{m}{\Π}}{q}_{i,k}---\left(2\right)$

式(2)中，q_i,k為第i個(gè)待治理站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于所述第i個(gè)待治理站點(diǎn)的滿意度。

所述步驟103，包括：

a.設(shè)置綜合滿意度閾值α和緊迫度閾值β，獲取所述直流偏磁治理范圍內(nèi)全部待治理站點(diǎn)的綜合滿意度和緊迫度，并將待治理站點(diǎn)按緊迫度降序順序排列；

b.若存在單個(gè)緊迫度最大且大于所述緊迫度閾值β的待治理站點(diǎn)，則選擇該待治理站點(diǎn)進(jìn)行直流偏磁治理；

c.若存在多個(gè)緊迫度最大且大于所述緊迫度閾值β的待治理站點(diǎn)，則從所述多個(gè)緊迫度最大且大于所述緊迫度閾值β的待治理站點(diǎn)中選擇綜合滿意度最小的待治理站點(diǎn)進(jìn)行直流偏磁治理；

d.若存在多個(gè)滿足緊迫度最大、緊迫度大于所述緊迫度閾值β、綜合滿意度最小且綜合滿意度小于綜合滿意度閾值α的待治理站點(diǎn)，則選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)滿意度最低的待治理站點(diǎn)進(jìn)行直流偏磁治理；

e.將選擇的待治理站點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)按照直流偏磁治理后的指標(biāo)進(jìn)行修正，返回所述步驟a，若所述直流偏磁治理范圍內(nèi)的剩余待治理站點(diǎn)中不存在滿足所述步驟b、c和d的待治理站點(diǎn)，則執(zhí)行步驟f；

f.若選擇的待治理站點(diǎn)與直流偏磁治理范圍全部待治理站點(diǎn)相等，則擴(kuò)大所述直流偏磁治理范圍并返回步驟a。

例如，執(zhí)行上述步驟a-f，一個(gè)周期即為一次迭代，令迭代次數(shù)為3，則分別計(jì)算圖2區(qū)域內(nèi)10所變電站的綜合滿意度和緊迫度，如表2所示：

表2變電站的綜合滿意度和緊迫度

初始時(shí)大部分變電站計(jì)算治理緊迫度為1，必須要配置抑制直流偏磁設(shè)備。在緊迫度計(jì)算相等的情況下，選取指標(biāo)劣化程度最高的站點(diǎn)進(jìn)行偏磁治理，對(duì)照表1結(jié)果，從中選取中性點(diǎn)入侵直流電流最大的直流站點(diǎn)變電站1配置抑制直流偏磁設(shè)備。調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)并再次進(jìn)行迭代計(jì)算后，變電站1、8、9滿意度均有所上升，但變電站2、4、5、6治理緊迫度仍為1，因此按指標(biāo)劣化原則再次對(duì)變電站2進(jìn)行直流偏磁治理，迭代計(jì)算后所有變電站均符合滿意度要求，因此需要配置抑制直流偏磁設(shè)備的站點(diǎn)為變電站1、2。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。