[发明专利]分布式潮流控制器提升最大输电能力期望和供电可靠性的效能研究方法

说明书

本发明涉及一种分布式潮流控制器(DPFC)提升最大输电能力期望和供电可靠性的效能研究方法，包括：将分布式潮流控制器装置纳入大电网可靠性评估中，针对其分布式串联侧进行结构解析，从而确定DPFC的运行状态及空间转移模型，通过马尔科夫过程可求解出DPFC各状态平稳概率与故障/修复率。基于此，建立含DPFC的系统潮流计算模型，并提出从断面最大输电能力期望和供电可靠性两大角度来综合评价DPFC效能的研究方法。本发明经IEEE‑RTS79算例分析表明：所述方法能够有效评价DPFC在电网可靠性方面的改善能力，可以从可靠性角度来确定DPFC最优配置方案，从而为实际工程提供一定指导意义。

技术领域

本发明涉及电力系统柔性输电领域，构建了DPFC的状态空间转移模型，具体涉及了一种分析DPFC改善最大输电能力期望和供电可靠性效能的方法。

背景技术

现如今，智能电网已经成为世界电力发展的新趋势，而灵活交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)作为智能电网的重要组成之一，能够提高现有线路的输送能力，并改善输电网架的可靠性和稳定性。

统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)是当前已投入实际工程中功能最为全面、控制灵活的FACTS装置，但是其具有占地面积大、设备故障时需停电检修以及制造成本高昂等诸多不足。因此，分布式潮流控制器(distributed power flowcontroller,DPFC)应运而生。相较于UPFC，DPFC的拓扑结构更为简单，其串联侧具备分布式特征，因而其造价可大幅降低，且运行维护将更为便捷。研究报道，该装置具有强大的线路潮流调控能力，并能够很大程度地改善电网运行的电能质量。

系统可靠性是指在预定的时间和工况下电网发挥其预设功能的概率。针对含DPFC的电网进行可靠性评估，通过量化DPFC装置对系统可靠性的改善程度，能够找到电网可靠性的薄弱环节，因此可以为含DPFC的电网规划与运行提供指导。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种分析DPFC改善最大输电能力期望和供电可靠性效能的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以构建DPFC的状态空间转移模型，分析DPFC改善最大输电能力期望和供电可靠性效能的方法，提出一种分布式潮流控制器提升最大输电能力期望和供电能力可靠性的优化方法，具体包括：

基于两个模型，定义

模型一：DPFC的运行状态及其空间转移模型；由DPFC的串联侧的DSSC运行状态分析而得，具体是将DPFC串联侧的N个DSSC的运行状态进行如下分类，根据DSSC的内部元件及模块工作情况有：F0、F1、F2分别代表停运、可控和自治状态；综合并联侧正常运行和并联侧故障时两种情况下的DPFC串联侧DSSC数量的变化，得出DPFC状态空间转移模型；

模型一建立过程中，将DSSC的16状态可靠性模型整合为DSSC的3状态简化模型，由各运行状态间的转移关系，基于马尔科夫过程的方法，可得到各状态的平稳概率，如式(1)所述：

式(1)中：p_con,p_au,p_fau分别为可控、自治和停运状态的平稳概率；p_Sm为状态S_m的平稳概率；M_ST为状态转移矩阵，详见附录；16状态与3状态可靠性模型中的可靠性参数存在如式(2)-(4)所述的转换关系：

λ_ca＝λ_t；μ_ac＝μ_t (2)