[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

说明书

本申请提供一种基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法，包括如下步骤：获取需装设UPFC装置的目标线路的初始参数；根据初始参数将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；根据目标线路和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；根据目标线路潮流参数计算目标线路首末端电压相角差，根据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；根据目标线路首末端电压相角差和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；最后计算UPFC串联侧换流器容量。本申请能够克服传统仿真软件计算方法模型搭建及计算工作量大以及最优算迭代法实际工程使用可行性差的技术缺陷。

技术领域

本申请涉及电网规划技术领域，具体涉及一种基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法。

背景技术

随着电力负荷的不断增长，大容量机组的接入和区外来电的送入，电网运行特性日益复杂，对电网提高潮流控制能力的需求逐渐增加。同时，土地、环保等外部条件对电力建设的制约也越来越大，尤其是人口密集、负荷密度高的城市区域，单纯依靠新建输电线路来增加电网输送输电能力将会越来越困难。通过应用新技术、新设备来提高电网运行水平，进而提高电网输电能力，挖掘现有电网的潜力，是未来电网发展一个现实而理想的选择。

同时，在大规模电力系统中，电力运行和调度机构通常以输电断面作为实际系统分析与监控的对象，以实现对大规模电力系统的降维控制，输电断面集中体现了电网的薄弱环节，威胁电网的安全稳定运行。由于输电断面潮流分布不均匀导致的输电线路过载严重制约了断面的输电能力，进而威胁电网的安全稳定运行。因此，改善输电断面潮流分布，解决断面关键线路的过载问题对电网的安全稳定运行有重要意义。

UPFC的英文全称为Unified Power Flow Controller，中文名称为统一潮流控制器，UPFC是柔性交流输电技术家族中最复杂也是功能最强大，通用性最好的新一代柔性交流输电装置，其具备电压调节、串联补偿和移相调节等能力，能够合理控制线路潮流，实现输电线路及断面的安全经济运行，同时统一潮流控制器有助于实现无功优化，提高电力系统电压稳定性及功角稳定性。

目前现有技术大都采用解析迭代法或仿真软件分析法，具体而言：

所述解析迭代法通过将UPFC等效为电流源，建立网络节点导纳矩阵，通过求解网络方程计算UPFC容量，或通过以经济收益最大化为目标，利用鱼群算法寻找到UPFC的安装容量。

所述仿真软件分析法通过借助潮流仿真软件如PSASP等进行潮流分析计算，通过逐年不同运行方式下UPFC控制线路功率变化能力曲线定位曲线上临界点，从而得出UPFC串联侧换流器所需容量，该方法计算过程较为复杂，实际计算工作量较大。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷:

(1)采用最优算法迭代的方法，需要工程技术人员对理论知识有较深的理解和掌握，在实际工程应用仿真软件中集成难度大且过程较为复杂，仅适合于科研专题工作，在实际工程计算及应用的可行性较差。

(2)采用仿真软件分析的方法，对工程技术人员的技术水平有较高的要求，目前无系统性的指导方法，缺乏理论支撑。对于大型或复杂电网存在搭建网络工作量大，效率较低，对实际工程进度可能带来不利影响。

发明内容

本申请的目的在于提出一种基于UPFC典型应用场景的UPFC选址方法，以克服传统仿真软件计算方法模型搭建及计算工作量大以及最优算迭代法实际工程使用可行性差的技术缺陷。

为了实现本申请目的，本申请实施例提供一种基于相量图解法的UPFC串联侧换流器定容方法，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；