[发明专利]一种UPFC接入系统的方法、UPFC五节点功率注入模型及潮流计算方法

权利要求书

1.采用UPFC接入系统的方法的UPFC五节点功率注入模型，其特征在于：UPFC接入系统的方法为：将并联换流器(1)通过并联耦合变压器T_sh与节点k相连，节点k通过变电站变压器T进行升压，接入到串联侧线路母线上，第一串联换流器(2)通过第一串联耦合变压器T_se1连接在第一回线路i₁j₁上，第二串联换流器(3)通过第二串联耦合变压器T_se2连接在第二回线路i₂j₂上，第一串联换流器(2)和第二串联换流器(3)均连接直流电容C1两端，且第一串联换流器(2)和第二串联换流器(3)均耦合连接并联换流器(1)；

UPFC的输入信息分别为：节点i₁、i₂、j₁、j₂、k的电压幅值V_k和相角θ_k，受控线路i₁j₁的有功功率和无功功率受控线路i₂j₂的有功功率和无功功率UPFC的输出信息为节点i₁、i₂、j₁、j₂、k的注入有功功率P_ks和注入无功功率Q_ks；UPFC控制目标为受控线路潮流以及节点电压各个参数之间的关系如式(1)—(10)所示：

Q_ks＝V_kI_q (10)

其中，为第一串联耦合变压器T_se1的理想电压源电压与电抗压降合成得到的电压相角，为第一串联耦合变压器T_se1的理想电压源电压与电抗压降合成得到的电压幅值，为第二串联耦合变压器T_se2的理想电压源电压与电抗压降合成得到的电压相角，为第二串联耦合变压器T_se2的理想电压源电压与电抗压降合成得到的电压幅值，如式(11)和(12)所示，g_ij、b_ij、b_cij分别为线路上的电导、电纳和对地电纳，I_q为相对于节点k电压的无功分量；为并联侧流入节点k的电流，也即并联侧输出电流；

其中，为第一串联耦合变压器T_se1的理想电压源的电压幅值，为第一串联耦合变压器T_se1的理想电压源的电压相角，为第一串联耦合变压器T_se1的理想电压源的电抗，为第一回线路i₁j₁所在支路的电流，为第二串联耦合变压器T_se2的理想电压源的电压幅值，为第二串联耦合变压器T_se2的理想电压源的电压相角，为第二串联耦合变压器T_se2的理想电压源的电抗，为第二回线路i₂j₂所在支路的电流；

V_sh为并联耦合变压器T_sh的理想电压源的电压幅值，θ_sh为并联耦合变压器T_sh的理想电压源的电压相角，X_sh为并联耦合变压器T_sh的理想电压源的电抗，并联侧电压源V_sh∠θ_sh和并联侧输出电流的关系如下：

。

2.根据权利要求1所述的UPFC五节点功率注入模型的潮流计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)未加入UPFC，进行初始条件下潮流计算；

(2)从数据接口读取UPFC的输入信息，录入UPFC的控制目标；根据初始潮流计算的自然潮流值和UPFC控制目标中设置的线路潮流得到节点j₁和j₂的注入功率，即得到根据式(5)—式(8)，计算得出V_s′_e1、θ_s′_e1和V_s′_e2、θ_s′_e2；再根据式(1)—式(4)和式(9)，计算得到输出信息P_ks；

(3)通过得到的输出值计算新的状态变量和

(4)再获取新的输入信息，判断新的状态变量是否收敛；若不收敛，回到步骤(2)；若收敛，则根据输出值和式(11)—式(12)计算出UPFC串联侧控制量V_se1，θ_se1，V_se2，θ_se2，根据式(10)计算出节点k的无功功率Q_ks；

(5)通过式(13)求出并联侧控制量V_sh和θ_sh。