[发明专利]一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法

说明书

本发明公开了一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法，将潮流熵作为系统潮流分布的优化指标，通过FACTS装置的控制参数来协调控制潮流变化，在优化目标函数潮流熵值的同时避免造成线路利用率过小或者过负荷。首先通过潮流计算获得潮流熵值判断潮流分布状况，由此得到影响系统潮流分布的线路信息，然后对FACTS装置进行协调控制，考虑FACTS装置数量、发电机组出力、线路水平、节点电压幅值、FACTS位置等的约束，对系统的潮流进行优化，从而使优化指标潮流熵值得到调节，保证线路的有效利用率，从整体上反映系统的潮流分布均匀。

技术领域

本发明属于电力系统中输配电系统的控制技术领域，特别涉及一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法。

背景技术

随着电力系统网络规模的不断扩大，高电压、大容量、远距离输电和大电网的互联已经成为现代电力系统的主要发展趋势之一。然而，在其迅猛发展的同时，也暴露了输电网络脆弱的一面，一系列新的矛盾和问题日益凸显。近年来，在国内以至世界范围内，输电网络的严重事故时有发生。例如印度7.30大面积停电影响逾3亿人，7.31的又一轮更大规模停电，6.7亿人受到影响，波及几乎半个印度。在输电网络迫切需要新的调控手段来提高电压质量和系统稳定性之际，一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(FACTS)技术应运而生。

所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术，简称FACTS，是一种将微机处理技术、控制技术、电力电子技术等高新技术应用于高压输电系统，以提高系统可靠性、可控性、运行效率和电能质量，并可获取大量节电效益的新型综合技术，是通过改变电力系统的主要参数来控制潮流分布，使输电过程更加可靠，具有更大的可控性和更好的效率。

FACTS的使用突破了过去单一控制器的局部作用及影响，从整体上提高交流输电线和输电网运行控制能力和水平。FACTS具有控制输电网络潮流流向和输送能力的效果，为电力市场创造电力定向输送条件，有助于提高现有输电网的稳定性，可靠性和供电质量等。FACTS最重要的应用方面之一是潮流控制，因此开展FACTS潮流控制的研究具有重要的理论价值和实际意义，且是非常紧要和迫切的，以满足新形势下电力系统的运行需要。

潮流熵是近些年基于热力学定律中熵理论而提出的，熵是对系统混乱和无序状态的一种量度，系统的有序程度越低，则其熵越大；反之，系统的有序程度越高，其熵就越小。熵的性质有可加性、非负性、极值性、与状态编号无关性。

发明内容

本发明鉴于以往的研究大多侧重于FACTS装置对线路负载率的提高，没有从整个系统全面衡量FACTS装置增加以后带来的潮流分布优化效果，提出了一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法，该方法能够快速调节相应电网中因负荷变化而引起的功率分布变化问题，FACTS装置的投入调节控制可抑制震荡以及提高系统的暂态稳定性，FACTS的投运调节控制可以提高系统的电压稳定性，增大负荷裕度，改善控制线路的潮流分布，同时还提高了电力系统的输电能力。该发明能够合理的选择FACTS装置的位置，避免导致电压稳定性和输电能力的降低，而且可以适合的选择容量，避免成本的浪费。

本发明基于潮流熵的概念，从系统的全局进行分析，利用FACTS装置对电力系统中的潮流进行优化控制，达到系统线路等的最优使用状况。

本发明将潮流熵作为系统潮流分布的优化指标，潮流熵值越趋向于零表明系统中的潮流分布越均匀、系统的稳定程度越高。优化过程中利用多FACTS装置的协调控制，避免造成线路利用率过小或过负荷，因此，潮流熵值的求取要满足一定的线路约束条件，最终目标是通过FACTS装置的协调控制使得系统的潮流熵值最优，同时线路的负载状况也达到理想状态。