[发明专利]基于电网在线数据的统一潮流控制器运行策略优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统计算方法，特别涉及一种基于电网在线数据的统一潮流控制器运行策略优化方法，属于电力系统调度运行领域。

背景技术

现代电力系统的安全与经济运行正面临着新的挑战，电网运行需要新的调控手段，以满足电力系统安全稳定运行的需要，其中如何对电网的潮流进行有效的调节和控制是当前急需解决的主要问题之一。

长久以来，人们对于电力系统的优化潮流控制的研究已经很多。但是电力电子技术的发展与应用对传统的电力系统在对优化潮流的控制上产生了巨大的影响。传统的电网控制多采用电控设备进行机械式控制从而造成控制缓慢、间断且不精确的局面，而FACTS(柔性交流输电系统(FACTS)：Flexible Alternative Current Transmission Systems)技术的运用成功地扭转了这种局面，实现对系统状态平滑、迅速及实时的调节。这种调节方式可以突破以往的输送电能安全裕度的限制，在提高系统输送电能能力的同时对配电网络的潮流功率实现优化控制，并且能使整个系统的安全稳定运行更有保障。另一方面，大功率电力电子技术的迅速发展，也继续会推动FACTS装置在电力系统中的应用，在今后电力系统的实际运行中也必然要考虑FACST器件对系统的控制与影响。因为优化潮流控制是FACTS应用中最为重要的方面之一，所以研究一套可靠、有效且先进的能计及FACST装置的优化潮流控制方法就显得尤为重要。

因此，研究含有FACTS控制器的电力网络优化潮流控制具有重要的理论价值和实际意义，而且是紧要和迫切的。其中统一潮流控制器作为FACTS控制器中最具有代表性且最复杂的一种补偿器，它能够同时为输电线路提供串联和并联补偿，也是迄今为止通用性最好的FACTS装置。因而研究UPFC运行控制策略的最优化方法，对于提高UPFC在电网中运行的灵活性和可靠性有着积极的意义。

统一潮流控制器作为当今最为先进、控制能力最强的FACTS装置，目前为止还未应用在我国的实际电网中。统一潮流控制器还不能有效应用与电网中，缺乏统一潮流控制器在实际电网中的安全稳定运行保证，不能发挥统一潮流控制器的潮流、电压等控制能力。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于电网在线数据的统一潮流控制器运行策略优化方法，根据实际电网的运行情况，选择UPFC的控制目标，同时确定相应的约束条件；根据UPFC的控制目标和约束条件建立最优潮流的计算模型，采用优化算法进行求解后得到UPFC的控制策略。本方法可用于电网的实时运行控制，充分利用UPFC控制能力强的特点，提高了装置的利用率，保证了电网安全稳定运行。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案来实现。

本发明采用的技术方案为：

基于电网在线数据的统一潮流控制器运行策略优化方法，包括以下步骤：

(1)基于电网实时调度运行系统获取状态估计后的电网仿真计算数据；

(2)根据所述电网仿真计算数据对电网运行状态进行分类；

(3)依据所述电网运行状态的不同类型，选择统一潮流控制器(UPFC)的控制目标；

(4)根据统一潮流控制器(UPFC)控制目标的不同，选择基础约束条件和动态约束条件；

(5)基于电网仿真计算数据和电网运行状态，通过UPFC控制目标和约束条件选择算法，分别确定统一潮流控制器UPFC的控制目标和约束条件建立最优潮流模型，并采用数学优化方法求解后获取UPFC的最优运行策略。

较优地，步骤(2)所述的电网运行状态分类根据依据电网运行存在的问题进行分类，按照问题的严重程度从重至轻将电网运行状态依次划分为：线路过载、线路N-1过载、节点电压越限和正常运行状态。

较优地，步骤(3)所述的统一潮流控制器(UPFC)的控制目标包括：消除线路过载、消除线路N-1过载、消除节点电压越限和电网网损最小。

较优地，步骤(4)所述的基础约束条件为必须考虑的约束条件，动态约束条件为根据统一潮流控制器(UPFC)的控制目标进行确定的约束条件。所述基础约束条件包括统一潮流控制器(UPFC)串联侧有功和无功功率的上下限，统一潮流控制器(UPFC)并联侧有功和无功功率的上下限、发电厂有功和无功出力上下约束；所述动态约束条件包括节点电压上下限、线路有功功率上下限、线路N-1约束。

较优地，步骤(5)具体包括以下步骤：

step0:对电网运行数据进行仿真计算；

step1:判断电网是否存在线路潮流过载，如果存在线路潮流过载，转step2，否则，转step3；