[发明专利]一种计及UPFC的含风电电力系统的ATC计算方法

摘要

本发明公开了一种计及UPFC的含风电电力系统的ATC计算方法，建立含UPFC等效功率注入模型的ATC计算优化模型，即将ATC计算优化模型应用到含风电接入的电力系统，在此基础上运用IGDT处理风电场出力的不确定性，对ATC进行计算，算例分析结果表明，鲁棒性强、优于概率方法的IGDT，提高了电力系统的可用输电能力，一定程度上增强了对风电波动的鲁棒性，增强了系统的稳定性，从而使该计算方法具有更大的优有点，对含不确定性的电力系统的可用输电能力计算具有重要的意义，具有良好的应用前景。

主权项

一种计及UPFC的含风电电力系统的ATC计算方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(A)，获得电力系统的初始网络参数；步骤(B)，建立UPFC等效功率注入模型；步骤(C)，建立含UPFC等效功率注入模型的ATC计算优化模型；步骤(D)，计算预测风速下的ATC初值，将其代入ATC计算公式，得到的结果作为基准值存储；步骤(E)，当ATC计算优化模型的优化结果偏离基准值时，基于信息间隙决策理论，存在两种选择方案，以风速波动量最大为目标函数的风险规避策略和以风速波动量最小为目标函数的风险偏好策略，通过两种选择方案分别计算，形成两种策略结果；步骤(F)，根据两种策略计算结果，确定UPFC的控制策略，提高可用输电能力，使ATC值受风力波动影响降低；步骤(G)，改变ATC的预设目标值，转到步骤(E)‑步骤(F)，重新计算得出UPFC控制策略，进一步提高可用输电能力，使ATC值受风力波动影响降低，直至ATC值超出电力系统运行约束，并输出ATC值的计算结果，其中，步骤(C)，建立含UPFC等效功率注入模型的ATC计算优化模型，包括目标函数、增加UPFC后的等式约束和增加UPFC后的不等式约束，目标函数f1：f1=maxΣi∈SRPdi]]>其中，SR为有功负荷、Pdi为节点i的有功负荷SR的受电区域；增加UPFC后的等式约束：Pi-ViΣk=1nVk(Gikcosθik+Biksinθik)-PiF=0Qi-ViΣk=1nVk(Giksinθik-Bikcosθik)-QiF=0Pi-VjΣk=1nVk(Gikcosθjk+Bjksinθjk)-PjF=0Qj-VjΣk=1nVk(Gjksinθjk-Bjkcosθjk)-QjF=0]]>PIc+PEc＝0其中，n为电力系统的节点数；Pi、Qi分别为注入节点i的有功功率和无功功率；Pj、Qj分别为注入节点j的有功功率和无功功率；分别为UPFC等效功率注入模型注入节点i的有功功率和无功功率；分别表UPFC等效功率注入模型注入节点j的有功功率和无功功率；PIc为并联电流源从系统中吸收的有功功率；PEc为串联电压源向系统注入的有功功率；Vi为UPFC并联侧所连节点i的电压幅值；Vj为UPFC串联侧所连节点j的电压幅值；Vk为与节点i所连节点的电压幅值；Gik、Bik分别为节点导纳矩阵的第i行、第k列的实部与虚部；Gjk、Bjk分别为节点导纳矩阵的第j行、第k列的实部与虚部；θik为节点i、节点k的电压相角差；θjk为节点j、节点k的电压相角差；增加UPFC后的不等式约束：包括发电容量约束、负荷容量约束、节点电压约束及线路热极限约束、静态安全性约束、UPFC的串联电压源和并联电流源的幅值和相角约束；步骤(D)，计算预测风速下的ATC初值，将其代入ATC计算公式，得到的结果作为基准值存储，所述ATC计算公式，具体如下，maxxfb(x,γ‾)]]>h(x,γ‾)=0]]>g‾≤g(x,γ‾)≤g‾]]>其中，以预测风速下ATC值最大为目标的目标函数、为不确定量的预测值x是决策变量；等式约束、为不等式约束；g分别为不等式约束上、下限；步骤(E)，以风速波动量最大为目标函数的风险规避策略，如下式所示，max ζPW＝PWf(1‑ζ)以风速波动量最小为目标函数的风险偏好策略，如下式所示，min ζPW＝PWf(1+ζ)其中，ζ为不确定量与预测值的偏差量，称为不确定半径、min ζ为不确定最小半径、max ζ为不确定最大半径；ATCb为风电场出力在预测值下的ATC；为决策者设定的参数、PW为实际可调度风功率、PWf为预测风功率。