[发明专利]一种具有线路功率越限控制功能的UPFC系统级控制方法

权利要求书

1.一种具有线路功率越限控制功能的UPFC系统级控制方法，其特征在于：该UPFC系统 级控制方法由断面潮流控制策略与线路功率越限控制模块结合实现；其通过断面潮流控制 策略实现UPFC断面潮流控制功能，在电网正常运行状态下，根据调度指令迅速将被控断面 的实际功率控制在一个合理的功率设定值以下，保证与被控断面并联的输电线路满足N-1 校核；在故障或工况改变而引起被控断面上的输电线路或与被控断面串联的输电线路功率 越限时叠加上由线路功率越限控制模块产生的一个能够反映线路越限情况的功率偏差 dP2，从而自动生成满足电网安全稳定运行要求的UPFC控制指令，在优先保证线路不过载的 前提下满足断面潮流控制的要求。

2.根据权利要求1所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：所述断面潮流控制策略的 具体过程如下：

1.1计算被控断面的设定功率与实际功率之间的功率偏差dP1；

1.2将UPFC安装线路的功率、功率偏差dP1以及功率偏差dP2相叠加后，再经限幅环节得 到UPFC的有功功率指令值；

1.3根据设定的线路功率因数利用所述的有功功率指令值，计算出UPFC的无功功率指 令值；

1.4根据UPFC的有功功率指令值和无功功率指令值，通过相关控制算法对UPFC进行控 制。

3.根据权利要求2所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：所述的步骤1.1中被控断 面的设定功率能够保证与被控断面并联的输电线路满足N-1校核，即当被控断面运行在该 设定功率时任一与被控断面并联的输电线路发生N-1故障后，其他非故障的并联输电线路 的功率均不超过各自的功率限值。

4.根据权利要求2所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：所述的步骤1.3中通过以 下公式计算UPFC的无功功率指令值：

5.根据权利要求2所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：所述的线路功率越限控制 模块产生功率偏差dP2的具体过程如下：

2.1监控被控断面上的输电线路或与被控断面串联的输电线路的实际功率，计算各个 被监控线路的功率限值与实际功率之间的功率偏差，对应作为各个被监控线路安全运行的 功率裕度，提取所有被监控线路安全运行功率裕度的最小值X；

2.2根据功率偏差dP1和功率裕度最小值X通过逻辑判断确定出选择信号Ctrl；

2.3根据所述的选择信号Ctrl确定PI控制器的输入，进而利用PI控制器输出产生所述 的功率偏差dP2。

6.根据权利要求5所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：所述步骤2.2中的具体逻 辑判断标准如下：

①当系统正常运行状态下，各个被监控线路的实际功率均低于功率限值，则功率裕度 最小值X大于0，此时选择信号Ctrl＝0；

②当系统发生N-1故障或因工况改变导致被监控线路过载时，即存在有被监控线路的 实际功率高于功率限值的情况，则功率裕度最小值X小于0，此时选择信号Ctrl＝1；

③当被控断面的实际功率超过设定功率同时各个被监控线路的实际功率均低于功率 限值时，则功率偏差dP1小于0且功率裕度最小值X大于0，此时选择信号Ctrl＝0。

7.根据权利要求5所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：所述的步骤2.3中当选择 信号Ctrl＝0时，则PI控制器的输入信号为0；当选择信号Ctrl＝1时，则PI控制器的输入信 号为功率裕度最小值X与线路功率越限控制模块预设的功率控制裕度P_m的差值。

8.根据权利要求6所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：当被控断面的实际功率超 过设定功率同时各个被监控线路的实际功率均低于功率限值时，选择信号Ctrl＝0，PI控制 器的输入信号重新变为0，同时PI控制器中的积分器清零。

9.根据权利要求6所述的UPFC系统级控制方法，其特征在于：在情况②和情况③下，选 择信号Ctrl的触发具有一定的延时，即连续多个时刻选择信号Ctrl＝0或1，选择信号Ctrl 才真正对PI控制器的输入进行相应的选择触发。