[发明专利]消除统一潮流控制器近区设备过载的辅助决策计算方法

说明书

本发明公开了一种消除统一潮流控制器近区设备过载的辅助决策计算方法，通过UPFC潮流控制的潮流计算，UPFC模块与网络方程交替迭代，依据迭代中串联端有功潮流的控制调整与被控元件过载量的相对关系，在串联端受控电压源未受限时，自动调整UPFC的串联端有功潮流设定值，在可调节范围内最终控制UPFC潮流，消除UPFC近区设备静态不安全；本申请在能保证UPFC潮流控制对消除被控元件过载有效性的前提下，快速计算出UPFC的控制策略；克服了传统静态安全辅助决策计算采用注入量摄动法不适合UPFC类强非线性受控元件的问题，也避免了直接对UPFC控制目标摄动，潮流计算耗时短。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种消除UPFC近区设备过载的UPFC潮流控制计算方法。

背景技术

UPFC由并联补偿的静止无功补偿器和串联补偿的静止同步串联补偿器相结合组成，是一种综合型灵活交流输电系统设备中的潮流控制装置。工程应用上计及UPFC的潮流控制计算方法，通常是将UPFC等效为节点功率注入，将网络方程和UPFC求解分开进行，从而可以在计算中方便考虑UPFC多种控制模式切换和控制变量约束。

目前我国已投运南京220kV和苏南500kV的UPFC输电潮流控制工程，主要作用在于通过UPFC的快速潮流控制解决近区线路的过载问题。因此，如何确定UPFC的控制目标(如串联端的控制功率和并联端的控制电压)，是利用UPFC快速潮流控制作为一种新的控制措施解决近区静态安全问题的关键。

传统的静态安全控制措施主要包括：发电机出力调整、节点负荷的压缩、无功补偿装置的调整和投退等。通常是依据事先计算的控制措施对静态不安全元件的灵敏度和控制代价，按控制性能确定控制措施控制序列以及调整方向，试探或者集群组合搜索优化的控制措施组合。但控制措施对静态不安全元件的灵敏度，依据的是注入量的摄动，描述的是潮流方程变量之间的线性关系，不适合强非线性的受控元件，如UPFC，简单摄动不能计及UPFC的自身约束，计算结果的有效性无法保证，且如果直接对UPFC控制目标摄动，需多次详细潮流计算耗时较长。如何既保证UPFC潮流控制对被控元件的有效，又能快速地进行消除UPFC近区设备静态不安全的UPFC潮流控制计算是一个亟需解决的难题。

发明内容

本发明目的是：提供一种消除统一潮流控制器近区设备过载的辅助决策计算方法。在计及UPFC潮流控制的常规潮流计算上，依据迭代中串联端有功潮流的控制调整与被控元件过载或电压越上限(或下限)的相对关系，在串联端受控电压源未受限时，自动调整UPFC的串联端有功潮流设定值，在可调节范围内最终控制UPFC潮流，以消除近区设备静态不安全。

本发明技术方案为：

一种消除统一潮流控制器(UPFC)近区设备过载的辅助决策计算方法，包括以下步骤：

1)令UPFC模块与网络方程交替迭代次数k＝1，标识KTYPE为是否进行考虑消除过载的UPFC辅助决策潮流计算，初始为是，置标识KTYPE＝1，给定UPFC模块的初值；

2)使用节点功率注入法进行第k次UPFC模块和网络方程交替迭代求解系统潮流；

3)第k次UPFC模块和网络方程交替迭代结束后，依据标识KTYPE的值，进行消除过载的UPFC辅助决策计算，通过采取UPFC的控制消除已过载元件过载状态；

当KTYPE＝2，不进行消除过载的UPFC辅助决策潮流计算时，循环步骤2)所述的UPFC模块和网络方程交替迭代求解系统潮流，直至满足潮流收敛条件；

当KTYPE＝1，则进行消除过载的UPFC辅助决策潮流计算，根据潮流计算时UPFC逼近设定的控制功率目标过程中，UPFC串联端有功功率变化对过载元件有功功率变化的比例大小，确定能够通过UPFC控制有效消除过载的已过载元件；