[发明专利]针对安装于并联线路的IPFC的建模及迭代过程

说明书

针对安装于并联线路的IPFC的建模及迭代过程，其建模方法通过在安装IPFC的并联线路1、2以及并联线路3、4中增加虚拟母线j₁、j₂、k₁、k₂，使用功率注入法进行建模，将IPFC等效为节点注入功率并注入到虚拟母线j₁、j₂、k₁、k₂与实际母线i，再与网络方程交替求解，求得含IPFC的网络方程的潮流解。本发明与传统IPFC功率注入法建模的区别在于，传统IPFC功率注入建模方法不增加虚拟母线j₁、j₂、k₁、k₂，直接将IPFC等效的注入功率注入到IPFC所在线路两端的母线i、j、k，这样将无法正确反映IPFC所在并联线路控制目标不一样时并联的每回线路的潮流。本发明可以克服传统IPFC功率注入法建模存在的上述局限，提高了含IPFC电力系统潮流计算的准确性和IPFC控制方式的灵活性。

技术领域

本发明涉及电力系统运行分析和仿真技术领域，特别是涉及针对安装于并联线路的IPFC的建模及迭代过程。

背景技术

线间潮流控制器(Interline Power Flow Controller，IPFC)与统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)一样，都是第三代FACTS器件的典型代表。相较于UPFC而言，IPFC是一种功能更为全面和强大的FACTS控制装置。一方面，它不仅能够同UPFC一样直接控制串联部分所安装输电线路上的潮流，还能够实现线路间的功率交换，从而控制不同线路之间的潮流；另一方面，UPFC在控制自身安装线路潮流时有可能会导致临近重载线路潮流越限，而IPFC控制潮流具有定向的特点，可将重载线路潮流定向、定量地“搬运”至临近轻载线路，减少对其他线路的潮流影响。除此之外，由于IPFC通过直流母线传输功率，其有功功率的传输是异步的。所以IPFC甚至可以对两条有着任意相角关系、属于不同系统的线路进行潮流控制。综上，IPFC能够灵活控制电力系统的有功、无功、电压、阻抗和功角，便于优化系统运行、提高系统暂态稳定性，具有非常广阔的应用前景。

目前，对含IPFC的系统进行潮流计算时，常采用等效功率注入法。用牛顿—拉夫逊法求解含有控制目标的潮流方程时，需要对传统潮流方程的雅克比矩阵进行修改，若采用功率注入法，则可以较好地解决这个问题，它将IPFC对系统的影响等效到对应线路的两侧节点上，这样可在不修改原来节点导纳阵的情况下嵌入IPFC模型，最大限度地利用传统潮流计算中雅克比矩阵形成的公式和经验。

然而由于国内线路的复杂程度更高，220kV及以上网架大多为并联双回线甚至多回线结构，传统IPFC功率注入建模方法直接将IPFC等效的注入功率注入到IPFC所在线路两端的母线，这样将无法正确反映IPFC所在并联线路控制目标不一样时并联的每回线路的潮流，影响IPFC控制的灵活性与仿真分析时的准确性。

发明内容