[发明专利]一种基于模态级数法的FACTS交互影响程度评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种基于模态级数法的FACTS交互影响程度评估方法。

背景技术

现有的灵活交流输电(Flexible AC Transmission System，FACTS)设备多基于本地信息量进行控制，装置种类繁多，而且都是针对不同目标单独设计和安装的，设备之间缺乏协调配合。近年来已有相关研究表明，这种情况会导致FACTS设备间产生不利的交互影响，弱化FACTS的控制效果。而且随着未来互联电网规模的扩大，装设FACTS设备的地方越来越多，这种交互影响越来越大，会对系统稳定性造成越来越多的危害。

如何系统地评估电网中FACTS间的交互影响是电力系统领域的一个有待解决的难题。现有的几种评价手段和分析方法多采用线性分析的方法，如基于系统线性化模型和时域仿真技术；采用传统的观察特征根变化轨迹和时域仿真方法等。现有的评价手段和分析方法不足之处在于，无法定量地指出装置、控制间的交互影响程度，且线性分析忽略了高阶项对系统响应的影响，因此常常不能准确预示系统行为，只适用于小干扰情况下的电力系统分析。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种基于模态级数法的FACTS交互影响程度评估方法，具有适用性强，物理意义明确的特点，可为多台FACTS协调运行提供准确指导。

为实现上述目的，本发明提供一种基于模态级数法的FACTS交互影响程度评估方法，其改进之处在于，所述评估方法包括以下步骤：

步骤A：在含有FACTS设备的电力系统中，提供系统运行条件；

步骤B：在每个系统运行条件下，输入系统的基本数据；

步骤C：进行潮流计算获取系统的稳定平衡点；

步骤D：计算非线性程度指标；

步骤E：如果所有系统运行条件的非线性程度指标已计算完毕，则进行步骤F，否则返回步骤B；

步骤F：比较所有非线性程度指标的大小。

本发明提供的优选技术方案中，在所述步骤A中，系统运行条件指的是对电力系统运行要求，包括：发电机增/减出力、系统拓扑结构的改变、元件投入/退出运行、负荷的改变；系统运行条件的改变，将会使得电力系统处于一个新的稳定运行状态。提供系统运行条件，对后续步骤而言，实际上即是提供系统多个不同的稳定运行状态。

本发明提供的第二优选技术方案中，在所述步骤B中，输入系统的基本数据包括系统发电机数据、联络线数据和其他电力系统元件数据。

本发明提供的第三优选技术方案中，在所述步骤C中，所述稳定平衡点是指电力系统稳定运行时的状态，其包括：发电机各个状态变量的稳态值、发电机出力、线路潮流、负荷的等效阻抗、FACTS接入系统的等效阻抗；为步骤D计算指标提供准备数据。

本发明提供的第四优选技术方案中，在所述步骤F中，当指标数值出现大于等于3倍以上的变化时，说明在该系统运行条件下FACTS交互影响强烈。

本发明提供的第三优选技术方案中，在步骤D、E和F中的所述非线性程度指标Index为衡量电力系统非线性程度的指标，表达式为：

Index=ΣjI(j),]]>λ_j∈振荡模式

                    (1)

本发明提供的第四优选技术方案中，衡量系统模式j处非线性相关作用的指标，I(j)的表达式为：