[发明专利]一种统一潮流控制器静态安全预防控制方法

权利要求书

1.一种统一潮流控制器静态安全预防控制方法，包括如下步骤，其特征在于：

(1)读取系统网络数据、发电机出力和负荷大小相关数据；

(2)计算系统的潮流，并通过灵敏度分析法，对各个线路断线后的潮流进行计算，然后进一步计算故障危害度评价指标，得到排序后的预想故障集；

(3)设置种群大小、最大迭代次数以及粒子速度最大值相关PSO算法基本信息；

(4)初始化各个粒子的位置和速度，这里粒子的位置信息为UPFC的三个控制变量；

(5)将各个粒子带入到潮流程序中计算正常情况下的潮流分布，得到UPFC各个控制模式下的控制目标，并记录是否存在过载情况；

(6)对不存在过载情况的粒子按照预想故障集中的排序进行N-1静态安全校验，分别计算在四种控制模式下N-1故障后的目标函数值，直到在某个故障后系统不再出现线路过载现象，取已经计算过的各个故障下目标函数的最大值来比较各个控制模式的优劣，其中UPFC四种不同控制模式，分别为：定功率控制、相角调节控制、阻抗补偿控制以及电压调节控制；

(7)根据正常情况下的过载情况以及N-1校验后的目标函数值，更新每个粒子的个体最优pbest数据，并将pbest中最优解替换全局最优gbest中的数据，pbest和gbest中包括UPFC控制变量和最优的控制模式；

(8)通过粒子群算法更新每一个粒子的位置和速度向量；

(9)校验是否达到最大迭代次数，若未达到最大迭代次数，转到步骤(5)，否则转到步骤(10)；

(10)输出最终UPFC控制变量和控制模式的优化结果。

2.根据权利要求1所述的一种统一潮流控制器静态安全预防控制方法，其特征在于：步骤(6)中静态安全校验的系统静态安全评价函数由正常运行情况下系统过载线路总数、N-1状态下系统过载线路总数和系统静态安全裕度这三级评价指标来构成。

3.根据权利要求2所述的一种统一潮流控制器静态安全预防控制方法，其特征在于：系统静态安全评价函数中设系统正常情况下过载线路总数为f₁(x)，系统N-1状态下过载线路总数为f₂(x)，系统静态安全裕度f₃(x)，假设系统有n条线路，第i条线路的负载率为λ_i，母线有k条，第i条母线的电压为V_i，母线电压上下限为V_i^min，V_i^max，设发电机有m台，第i发电机有功及无功出力为P_i及Q_i，且第i发电机有功及无功出力上限为P_i^max及下限为P_i^min及系统运行点Q到线路静态安全极限LM的距离为d_line，母线电压的安全裕度为d_bus，系统各个发电机安全裕度为d_gen，定义系统静态安全裕度为：

f₃(x)＝1/d_line+d_gen+d_bus (1)；

其中，

系统静态安全评价函数为：

f(x)＝f₃(x)+f₁(x)r₁+f₂(x)r₂ (5)；

式中r₁及r₂为罚因子。

4.根据权利要求1所述的一种统一潮流控制器静态安全预防控制方法，其特征在于：步骤(6)中排序过程中采用静态安全故障排序方法，具体方法如下：

建立以下标量函数PI来综合的反映系统的过载情况：

式中：P_i为线路i上的有功功率，P_ic为线路i上传输容量极限，α_i为线路i中并联的路数，ω_i为反映线路i重要性的权重系数，NL为系统支路总数；

当系统没有过载时，均不大于1，PI指标较小；当系统中存在线路过载时，过载线路大于1，平方作用后PI指标将变得很大，因此该指标能够反映系统的静态安全性；

当第k条线路断开后，通过前面的灵敏度分析法计算得到第i条线路上的潮流为P_i′，i＝1,2,…NL且i≠k且评价函数为：

则线路断线前后，评价指标变化量为：

ΔPI_k＝PI′-PI (8)；

将系统中所有的线路进行开断计算，对得到ΔPI进行排序，排序后顺序即为预想故障集中各个故障的顺序。