[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

说明书

本发明公开了一种UPFC接入系统的方法，将并联换流器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，第一串联换流器和第二串联换流器均连接直流电容C1两端，且第一串联换流器和第二串联换流器均耦合连接并联换流器。本发明还公开了UPFC五节点功率注入模型及潮流计算方法。本发明可以对串联侧两回输电线路分开实现潮流控制，实现N‑1故障下单回线路的断面潮流控制，并且该模型并联侧接入低压侧，提高了接入节点电压水平，能够体现并联侧节点及其后续线路的影响。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真建模技术，特别是涉及一种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。

背景技术

统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)作为功能最强大的柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System，FACTS)装置，能同时对输电线路的电压、相角和阻抗和母线电压进行灵活的调节与控制，同时实现串联补偿和并联补偿功能，可以灵活快速地对输电线路中的潮流进行调控。

UPFC建模是研究UPFC潮流控制的基础，目前，对含UPFC的系统进行潮流计算时，常采用等效功率注入法，功率注入模型将UPFC对系统的影响等效到对应线路的两侧节点上，在不修改原来节点导纳阵的情况下嵌入UPFC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。

尽管目前UPFC理论研究比较丰富，但真正投入实际运行的UPFC工程仅有四个，南京西环网统一潮流控制器示范工程(南京UPFC工程)是国内第一个、世界第四个UPFC工程。以南京UPFC工程为例，根据综合实际考虑，UPFC采用特殊的安装方式，UPFC两台串联侧变压器安装在铁北-晓庄双回线路的铁北侧；铁北220kV节点附近有220kV燕子矶主变，考虑到UPFC安装的区域南京西环网在近远期对无功补偿的需求均不大，UPFC并联侧的主要功能是补偿串联侧的与线路交换的有功功率，UPFC并联侧接入燕子矶主变的35kV母线，以节省并联侧换流变的投资，同时能提高燕子矶节点电压水平。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的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。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的UPFC接入系统的方法，将并联换流器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，第一串联换流器和第二串联换流器均连接直流电容C1两端，且第一串联换流器和第二串联换流器均耦合连接并联换流器。