面向送端电网稳定性的直流落点多目标优化方法研究

李怡然; 刘瑶; 李小腾; 周雨豪; 张艳丽

doi:10.20204/j.sp.2026.03005

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面向送端电网稳定性的直流落点多目标优化方法研究

系统规划与运行 | 更新时间：2026-04-08

- 面向送端电网稳定性的直流落点多目标优化方法研究
- A Multi-objective Optimization Method for DC Terminal Siting Oriented to Stability of Sending-end Grid
- 智慧电力 2026年54卷第3期页码：39-47
- 作者机构：
  
  （国网陕西省电力有限公司电力科学研究院，）,陕西,西安,710100
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20204/j.sp.2026.03005
  中图分类号：
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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李怡然,刘瑶,李小腾,周雨豪,张艳丽.面向送端电网稳定性的直流落点多目标优化方法研究[J].智慧电力,2026,54(3):39-47.

doi:10.20204/j.sp.2026.03005
李怡然,刘瑶,李小腾,周雨豪,张艳丽.面向送端电网稳定性的直流落点多目标优化方法研究[J].智慧电力,2026,54(3):39-47. DOI： 10.20204/j.sp.2026.03005.

doi:10.20204/j.sp.2026.03005 DOI：

摘要

随着我国西北地区特高压直流外送规模持续扩大，直流群之间以及交直流系统之间的耦合作用日益增强，对送端电网的安全稳定运行带来挑战。为此，提出一种面向送端电网稳定性的直流落点多目标优化方法。首先，基于多直流耦合作用机理，推导多送出短路比的计算方法，并分析交直流系统稳定性的主要影响因素；其次，从直流耦合水平、交直流系统强度及电压稳定3个维度构建相应的评价指标，结合送端电网安全稳定运行的约束条件，建立直流落点选择的多目标优化模型；进而，采用改进熵权法确定各优化目标的权重，提出一种考虑送端电网稳定性的直流落点选择方法；最后，基于实际电网数据构成算例，针对直流预选落点集合，利用电力系统仿真软件PSASP进行机电暂态仿真，得到最优落点方案。多场景故障仿真结果表明，该方案在抑制暂态过电压方面效果最优，验证了所提方法的有效性和可行性。

Abstract

With the continuous expansion of the UHVDC transmission capacity from Northwest China

the coupling effects among DC clusters and between the AC and DC systems are increasingly intensified

posing challenges to the secure and stable operation of the sending-end grid. Therefore

this paper proposes a multi-objective optimization method for DC terminal siting oriented to the stability of the sending-end grid. Firstly

based on the mechanism of multi-DC coupling interactions

the calculation method for the multi-send short-circuit ratio （MSCR） is derived

and the main influencing factors on the stability of the AC/DC system are analyzed. Secondly

corresponding evaluation indices are established from three dimensions：DC coupling level

AC/DC system strength

and voltage stability. Combined with the security and stability constraints of the sending-end grid

a multi-objective optimization model for DC siting is formulated. Then

an improved entropy weight method is employed to determine the weights of each optimization objective

thereby proposing a method for selecting DC terminal locations that considers sending-end grid stability. Finally

based on actual power grid data

a case study is constructed. For a set of pre-selected DC candidate locations

electromechanical transient simulations are conducted using the power system simulation software PSASP to obtain the optimal siting scheme. Simulation results under multiple fault scenarios demonstrate that this scheme achieves the best performance in suppressing transient overvoltage

verifying the effectiveness and feasibility of the proposed method.

关键词

Keywords

references

李晖，刘栋，秦继朔，等. 考虑风光出力不确定性的新能源基地直流外送随机规划方法研究 [J ] . 电网技术，2024，48（7）：2795-2803.

任冲，任景，程林，等. 基于构网型储能的直流近区新能源暂态过电压抑制方法 [J ] . 智慧电力，2025，53（9）：1-9.

肖然，郭春义，赵东君. 分址建设特高压直流输电系统的暂态低/过电压特性及抑制方法 [J ] . 中国电机工程学报，2025，45（14）：5516-5526.

易忠山，李凤婷，尹纯亚，等. 直流闭锁下的多馈出直流外送系统无功分布与暂态过电压计算方法 [J ] . 电网与清洁能源，2024，40（12）：10-17.

CIGRE Working Group B4. 41 . Systems with Multiple DC Infeed[R ] . Paris：CIGRE，2008.

张雨乐，尹纯亚，李凤婷，等. 考虑多馈入系统无功电压特性的同时换相失败评估方法 [J ] . 电力系统保护与控制，2024，52（21）：170-187.

郭小江，郭剑波，马世英，等. 基于多馈入短路比的多直流落点选择方法 [J ] . 中国电机工程学报，2013，33（10）：36-42.

周勤勇，刘玉田，汤涌. 计及直流权重的多直流馈入落点选择方法 [J ] . 电网技术，2013（12）：3336-3341.

周勤勇. 多直流馈入受端电网直流受电规模研究 [D ] . 山东：山东大学，2015.

易杨，龙霏，林建熙，等. 多馈入直流系统的VSC-HVDC落点优选方法 [J ] . 智慧电力，2017，45（12）：39-45.

蔡国伟，史一明，杨德友. 一种基于平均交互作用指标的多馈入直流系统落点选取方法 [J ] . 电工电能新技术，2017，36（3）：1-7.

辛焕海，章枫，于洋，等. 多馈入直流系统广义短路比：定义与理论分析 [J ] . 中国电机工程学报，2016，36（3）：633-647.

孙修锋，余光正，汤波，等. 广义短路比在新能源多馈入配电系统中的适用性研究 [J ] . 电力自动化设备，2024，44（9）：98-105.

汪家铭，张静，杨建华，等. 基于广义短路比的多馈入直流系统受端电网结构优化方法 [J ] . 电力系统自动化，2020，44（24）：111-118.

肖浩，李银红，石东源，等. 适用于多馈入直流系统静态电压稳定分析的综合短路比强度指标 [J ] . 中国电机工程学报，2017，37（22）：6471-6480，6759.

XIAO H，LI Y，SHI D，et al. Evaluation of strength measure for static voltage stability analysis of hybrid multi-infeed DC systems [J ] .IEEE Transactions on Power Delivery，2019，34（3）：879-890.

李华取，彭晓涛，覃琴，等. 基于多目标优化的电网直流承载规模评估方法 [J ] .电网技术，2021，45（08）：3115-3125.

肖谭南，肖帅，王建全，等. 基于PSO的特高压交流变电站布点、直流落点及新建线路自动选择方法 [J ] . 高电压技术，2015，41（3）：815-823.

边晓燕，欧鉴贤，杨云轶，等. 考虑送受端故障传递的直流落点优选指标及方法 [J ] . 中国电机工程学报，2024，44（23）：9174-9186.

蔡国伟，史一明，郭小江，等. 基于节点耦合距离的多直流馈入系统落点选取方法 [J ] .电网技术，2016，40（7）：1962-1969.

彭鑫，刘俊，刘嘉诚，等. 图像化数据驱动的电力系统暂态稳定性在线评估方法 [J ] . 智慧电力，2022，50（11）：17-24.

刘嘉诚，刘俊，李雨婷，等. MLE概率预测智能增强框架下的电力系统暂态稳定性评估 [J ] . 中国电机工程学报，2024，44（23）：9225-9238.

王长江，李本新，姜涛，等. 基于改进模糊层次分析法的交直流受端电网交流故障筛选与排序 [J ] .电网技术，2021，45（10）：4047-4056.

张建坡，柴欣茹，辛光明，等. 换相失败场景下构网型风机对送端暂态过电压影响因素分析及抑制策略研究 [J ] . 智慧电力，2024，52（9）：1-8，17.

朱博，徐攀腾，崔远卓，等. 连接无源网络的LCC-FHMMC混合直流输电系统送端交流故障穿越控制策略 [J ] . 高压电器，2024，60（3）：151-160.

闫佳颖，刘其辉，李开心，等. 基于DFIG无功优化控制的直流换相失败暂态过电压抑制 [J ] . 电力自动化设备，2024，44（10）：32-38.

刘江山，李凤婷，尹纯亚，等. 基于系统无功功率短路比提升的混合级联型直流系统暂态电压抑制策略 [J ] .智慧电力，2025，53（11）：126-134.

辛业春，刘奇，王拓，等. 抑制LCC-HVDC后续换相失败的改进型电流偏差控制策略 [J ] . 电力建设，2024，45（3）：97-106.

李蓉. 多送出HVDC系统稳定性研究 [D ] .北京：华北电力大学，2018.

林伟芳，汤涌，卜广全. 多馈入交直流系统短路比的定义和应用 [J ] .中国电机工程学报，2008，（31）：1-8.

王奕鑫，唐宇，叶琳，等. 多馈入直流系统电压稳定中静态负荷影响的定量分析和评估方法 [J ] . 电工技术学报，2024，39（23）：7379-7393.

胡迎迎，李强，张琳娜，等. 基于模糊层次分析法-TOPSIS的多元化储能典型场景适用性评估 [J ] . 电测与仪表，2024，61（6）：126-132.

贺倩筠，贺子洋，张文宇，等. 基于改进模糊层次分析法的智能电能表运行质量评估策略 [J ] . 电测与仪表，2024，61（8）：211-217.

刘汶瑜，陈中，杜璞良，等. 基于联盟博弈的多虚拟电厂参与日前电力市场竞标模型 [J ] . 电力自动化设备，2024，44（5）：135-142，150.

韩志骏，隋灿，刘朝章，等. 基于改进组合权重的电网救援优先级确定方法 [J ] . 山东电力技术，2024，51（6）：77-84.

黄耀宣，程杉，黄永章，等. 基于改进粒子群算法的MMC-STATCOM参数仿射辨识方法 [J ] . 电力系统保护与控制，2025，53（9）：176-187.

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