[发明专利]一种基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法

权利要求书

1.一种基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、获取需装设UPFC装置的目标线路的初始参数；所述目标线路的初始参数包括输电线路首端电压幅值V_s、输电线路首端相角∠θ_s、输电线路末端的电压幅值V_j、输电线路末端的相角∠θ_j和线路阻抗X₁；

S200、根据所述初始参数将所述目标线路所在除所述目标线路外的电网进行等效得到系统等效电路，并求得相应的系统等效线路参数；所述系统等效电路包括送端网络节点、互联网络和受端网络节点的等值两节点网络，所述互联网络包括两个并联的等效支路，其中一支路设置有UPFC，另一支路为所述系统等效线路；其中，所述送端网络节点功率和受端网络节点功率为恒定值；UPFC所在支路阻抗X₁保持不变；所述系统等效线路阻抗为UPFC所在支路开路后送端网络节点和受端网络节点之间的等值阻抗X_eq；

S300、根据所述目标线路和所述系统等效线路参数计算装设有UPFC装置的目标线路潮流参数和系统等效线路潮流参数；

S400、根据所述目标线路潮流参数计算所述目标线路首末端电压相角差，根据所述系统等效线路潮流参数计算所述系统等效线路首末端电压相角差；

S500、根据所述目标线路首末端电压相角差和所述系统等效线路首末端电压相角差计算串联换流器注入电压；

S600、根据所述串联换流器注入电压和所述目标线路最大热稳电流计算得到UPFC串联侧换流器容量。

2.如权利要求1所述的基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法，其特征在于，所述步骤S300具体包括依据以下公式进行计算装设有UPFC装置的目标线路潮流标幺值和系统等效线路潮流标幺值：

装设有UPFC装置的目标线路潮流P₁为：

系统等效线路潮流P_eq为：

令X₁＝X_B，U_s＝U_B，X_B＝1，U_B＝1，则目标线路潮流标幺值可表示为：

系统等效线路潮流标幺值可表示为：

其中，U_j为目标线路首端电压，U_s为目标线路末端电压，δ为目标线路首末端电压相角差，为X_eq的标幺值。

3.如权利要求2所述的基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法，其特征在于，所述步骤S400具体包括依据以下公式计算所述目标线路首末端电压相角差和所述系统等效线路首末端电压相角差：

UPFC投入运行后目标线路潮流P′₁为：

其中，ΔP为UPFC投入后目标线路潮流减少量，U′_j为UPFC投入后目标线路受端电压，α为UPFC投入后目标线路首末端电压相角差；

系统等效线路潮流P′_eq为：

其中，U_j″为UPFC投入后系统等效线路首端电压，β为UPFC投入后系统等效线路首末端电压相角差；

UPFC投入后目标线路潮流标幺值P′₁^*表示为：

UPFC投入后系统等效线路潮流标幺值表示为：

由上式推导得出UPFC投入后目标线路首末端电压相角差α和系统等效线路首末端电压相角差β分别为：

α＝arcsin P′₁^*

4.如权利要求3所述的基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法，其特征在于，所述步骤S500具体包括依据以下公式计算串联换流器注入电压U_se：

5.如权利要求4所述的基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法，其特征在于，所述步骤S600具体包括依据以下公式计算UPFC串联侧换流器容量S_se：

其中，I_linemax为所述目标线路最大热稳电流。