[发明专利]一种统一潮流控制器选址的实用化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种统一潮流控制器选址的实用化方法，属于柔性交流输电技术领域。

背景技术

柔性交流输电系统自美国电力科学研究院的N.G.Hingorani作为一个整体网络控制理念的概念创建以来，已在电力系统中被广泛应用于提高系统稳定性、控制功率流、校正功率因数、降低网损。作为FACTS的一种，统一潮流控制器(UPFC)的选址对于充分发挥UPFC的电网潮流优化能力以及对电网安全稳定运行的控制作用有着重要的意义。

目前，按照选址优化方法分类，UPFC安装位置的优化方法可大致分为：专家经验法、优先顺序法和数学分析法三类；其中，余娟等(余娟，颜伟，徐国禹，等.基于预测-校正原对偶内点法的无功优化新模型[J].中国电机工程学报.2005，4(11)：146-151.)提出以降低发电成本和UPFC设备投资成本为目标，基于UPFC的功率注入模型，提出了一种连续的最优潮流算法，利用线路潮流对UPFC控制参数的一阶灵敏度确定最优安装位置；李尹等(李尹，张伯明，赵晋泉，等.一种基于扩展线性规划的在线最优潮流方法[J].电力系统自动化.2006，5(3)：18-23.)利用结构保留模型和拓扑能量函数分析系统中暂态势能的分布以及变化，提出了对割集稳定性的评价指标，并利用该指标分析FACTS的最优安装位置。上述选址方法在应用于大电网时均存在复杂且计算量大的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种统一潮流控制器的实用化选址方法，利用电网初始潮流及支路开断分布因子，即可计算得各支路的选址适应性指标，再根据指标数值的大小确定统一潮流控制器的推荐安装地点。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种统一潮流控制器选址的实用化方法，其特征是，包括以下步骤：

1)根据电网发电、负荷、网架结构、运行方式数据，计算电网初始潮流；

2)根据步骤1)计算结果，统计各条支路的负载率，并将负载率进行归一化计算，作为该线路的选址权重系数；

3)计算各条支路分别开断后，相对于其他支路的支路开断分布因子；

4)根据各支路的选址权重系数及支路开断分布因子，计算支路的选址适应性指标；

5)对各支路的选址适应性指标进行排序，指标数值最大的前几个支路为统一潮流控制器的推荐安装支路。

前述的一种统一潮流控制器选址的实用化方法，其特征是，所述步骤2)中，对于支路l，其负载率为η_l，归一化计算后的选址权重系数为w_l；所述选址权重系数w_l的计算方法为：

其中，α为电网中所有支路的集合

前述的一种统一潮流控制器选址的实用化方法，其特征是，所述步骤3)中，若支路k开断后，相对于支路l的支路开断分布因子为D_l-k；开断分布因子D_l-k的计算方法为：其中，x_k、x_l分别为支路k、l的阻抗值，X_{l_k}为支路l与开断支路k两个端口节点对之间的互阻抗，X_{k_k}为开断支路k端口节点对的自阻抗，计算公式分别为：

其中，X为节点电纳矩阵的逆矩阵，M为节点支路关联矩阵，支路流出节点为1，支路流入节点为-1。

前述的一种统一潮流控制器选址的实用化方法，其特征是，所述步骤4)中，对于支路k，其选址适应性指标为ρ_k，计算方法如下：

其中，α为电网中所有支路的集合。

本发明所达到的有益效果：利用电网初始潮流及网络拓扑结构参数即可计算各条之路的选址适应性指标，根据指标的大小即可有效筛选出UPFC的推荐安装支路。本发明中权重系数的选取体现了重载线路优先考虑的思想，且具有计算量小、计算速度快等优势，可为FACTS装置应用于实际电网的可行性研究及初步设计提供参考。

附图说明

图1是本发明实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

下面通过实施例，并结合附图1，对本发明的技术方案作进一步说明。