[发明专利]一种用于UPFC的选址和容量配置方法

权利要求书

1.一种用于UPFC的选址和容量配置方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(1)，将UPFC装置接入到电网，根据UPFC装置的稳态模型，建立含UPFC装置的电力系统最优配置模型，如公式(1)所示，

其中，P_g、Q_R分别为发电机所发有功功率和无功功率，θ、V分别为节点电压相角和幅值，k_c、分别为UPFC装置内可控电压源的幅值控制参数、相角控制参数，Q_sh为UPFC装置的无功控制参数；f(x)为目标函数，表示发电机费用，P_gi是第i个发电机发出的有功功率，a_2i、a_1i、a_0i为耗量特性曲线参数，a₀、a₁、a₂为UPFC装置的投资费用常系数，S为UPFC装置的容量，τ为现值转等年值系数，r_p为电力投资回收率，n_y为UPFC经济使用年限；min.f(x)为最小的目标函数；h(x)为等式约束条件，为交流系统的功率平衡方程，等式约束个数为m；g(x)为不等式约束条件，包含交流系统的电压幅值、相角，线路传输功率约束，UPFC装置的可控电压源幅值参数、相角控制参数，不等式约束个数为r，g为不等式约束条件的下限，为不等式约束条件的上限；

步骤(2)，获取电力系统的网络参数，包括母线编号、名称、负有功、负荷无功、补偿电容、输电线路的支路号、首端节点和末端节点编号、串联电阻、串联电抗、并联电导、并联电纳、变压器变比和阻抗、发电机有功出力、无功上下限、经济参数；

步骤(3)，设定差分进化算法的种群大小N_p、最大迭代次数K_max、缩放因子F和交叉概率C_R，待优化离散变量为UPFC装置的安装位置UPFC装置的容量初始化DE种群，其中迭代次数k_iter＝0；

步骤(4)，通过中心校正内点法对连续变量进行优化，得到目标函数的最优值并作为DE个体的适应值进行评估；

步骤(5)，对DE种群进行变异和交叉操作，得到试验种群的UPFC装置的安装位置UPFC容量

步骤(6)，重复步骤(4)，通过中心校正内点法对试验种群的连续变量进行优化，得到最优运行点；

步骤(7)，对选定的故障进行含UPFC装置的暂态时域仿真，每一步长时刻判断电力系统的稳定性，并存储每一步长时刻的变量值，若电力系统失稳，则进行步骤(8)；若电力系统稳定，则判断仿真时间是否达到，若达到，则进行转移功率计算，将所得的目标函数最优值作为DE个体的适应值进行评估，并转到步骤(10)；

步骤(8)，根据步骤(7)得到的每一步长时刻的变量值，计算每一时步的轨迹灵敏度，直到故障失稳时刻；

步骤(9)，根据步骤(8)，得到故障失稳时刻的最领先发电机和最落后发电机的转子角度，以及相对最领先发电机的有功输出的灵敏度，并求得最领先发电机和最落后发电机之间的转移功率，并修改步骤(1)电力系统最优配置模型中不等式约束条件中的发电机有功出力的上、下限，返回步骤(7)；

步骤(10)，对原种群和试验种群的适应值进行选择，选取得到新一代种群，并更新目标函数最优值

步骤(11)，判断迭代次数是否大于K_max，若大于，则退出并输出计算不收敛的结果，若不大于，则置迭代次数k_iter值加1，返回步骤(5)。