[发明专利]一种分布式潮流控制器的机电暂态模型与仿真方法

摘要

本发明公开了一种分布式潮流控制器的机电暂态模型与仿真方法，该模型包括标准测试系统，DPFC串联侧自定义模型和DPFC并联侧自定义模型。本发明根据分布式潮流控制器的工作原理，对电力系统进行潮流分析时，运用计及内部3次谐波动态能量交换的注入电流法思想，调节分布式潮流控制器对电力网络接口节点的注入电流，实现线路潮流和母线电压的控制功能。本发明通过推导出计及内部3次谐波动态能量交换的分布式潮流控制器串并联侧向线路两端节点注入的等效电流的数学模型，适用于电力系统机电暂态分析的仿真过程，为深入研究DPFC的性能和特性提供方法，为DPFC装置的效能分析提供模型依据。

主权项

1.一种分布式潮流控制器的机电暂态模型，其特征在于，包括：标准测试系统，用于为分布式潮流控制器模型提供信号输入；所述信号包括：被控线路实际运行的有功功率PL和无功功率QL，线路首端电压幅值Vs和Vs的相角θs，受电端节点电压的幅值Vm和相角θm；分布式潮流控制器DPFC串联侧自定义模型，用于根据输入的被控线路实际运行的有功功率PL、无功功率QL，及线路首端电压幅值Vs和Vs的相角θs，输出线路两端的节点电流Ise的实部Ise_x和虚部Ise_y，以及反映内部3次谐波能量动态交换的Iinj_m3；分布式潮流控制器DPFC并联侧自定义模型，用于将受电端节点电压的幅值Vm和相角θm，被控线路实际运行的有功功率PL、无功功率QL作为并联侧自定义模型的输入信号，并联侧注入送电端节点的电流Ish在xy轴坐标系下的实部Ish_x和虚部Ish_y作为自定义模型的输出信号，以及反映内部3次谐波能量动态交换的Iinj_s3；所述串联侧自定义模型的输入输出表达式为：其中，Vse_x为Vse的x轴分量，Vse_y为Vse的y轴分量，Xse表示串联变流器的等效电抗；Vse为DPFC串联侧变流器注入系统的电压；式中，和是积分环节，K_p，K_q是积分系数；P_L、Q_L分别是被控线路实际运行的有功和无功功率；P_ref，Q_ref分别是被控线路实际运行的有功和无功功率参考值；V_{se_d}和V_{se_q}由V_se分解得到，V_{se_d}和V_{se_q}表示V_se的d轴和q轴分量；DPFC注入被控线路的3次谐波电流：式中，Xse3表示串联变压器等效3次谐波电抗，Vse3表示串联侧注入3次谐波电压；所述并联侧自定义模型的输入输出表达式为：其中，Ish_x＝Ish_dcosθs‑Ish_qsinθs；Ish_y＝Ish_dsinθs+Ish_qcosθs；其中，Ish_d和Ish_q分别为Ish的d轴和q轴分量；Iinj_s3＝Iinj_s3_dcosθinj_s3+Iinj_s3_qcosθinj_s3；其中，Kv/s是积分环节，Kv是积分系数，Vsref是DPFC并联接入点母线电压目标值，Iinj_s3_d为并联侧等效注入3次谐波的有功分量，Iinj_s3_q为并联侧等效注入3次谐波的无功分量，cosθinj_s3为并联侧等效注入3次谐波的相角，IL为被控线路的线路电流。