[发明专利]一种分布式潮流控制器分段投资建设的决策方法

说明书

本发明涉及一种分布式潮流控制器分段投资建设的决策方法，考虑分布式潮流控制器对电网的调控能力，分别提出了计及分布式变流器调控变量的投资成本函数、因输电能力提升造成的经济收益函数、因电压安全稳定范围扩大造成的经济收益函数和因功角稳定范围扩大而造成的经济收益函数，并提出了在考虑电网运行安全约束条件下的投资收益与投资成本差最大的目标函数Z，求解该带约束的方程，可以得出收益最大的分期分批建设分布式潮流控制器的装置容量数，避免一次性建设造成的资金闲置及设备折旧损失。

技术领域

本发明属于电力技术与电力经济领域，具体涉及一种分布式潮流控制器分段投资建设的决策方法，按该发明所提方法进行分段建设，可以最大化投资收益。

背景技术

分布式潮流控制器由多组变流器组成，可以沿着输电线路装设，如图1所示。

由于其采用价格低廉的电力电子器件构成，可以带电安装拆卸，并且由单相变流器组成，不仅在经济上优于集中式的潮流控制器，对电力系统的调控能力也更强，因此，近年来引起了越来越多电力工作者的关注。

集中式潮流控制器都是一次性建设，但在建设完成初期和中期，其电源外送和负荷需求需求不大，致使集中式潮流控制器装置容量闲置，还造成额外的装置折损，影响投资收益。而分布式潮流控制其因其组成及安装方式的优势，可以根据线路两端的电源及负荷的需求分期分批进行投资建设。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的等的技术问题；提供了一种依据电源外送电力与负荷用电需求的动态变化，同时考虑分布式潮流调控能力的分布式潮流控制器单元分批分期投资建设的决策方法，以在保障电网安全稳定运行及电力交易正常的基础上，扩大电力设施的投资收益。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种分布式潮流控制器分段投资建设的决策方法，其特征在于，将分布式潮流控制器进行电路等效，并定义为电源电压、分别为线路末端电压；为首端母线电压、为末端母线电压；为DPFC第1组串联侧变流器的等效电压源，为DPFC第2组串联侧变流器的等效电压源，为DPFC第n组串联侧变流器的等效电压源；X₁、X₂、X_n分别为DPFC每组串联侧的等效电抗，X_s、X_r分别为线路首末端电抗；I_L为线路电流；P_L、Q_L为线路功率；基于以下定义和目标函数；

依次定义：

定义一，投资成本；

定义将来某年要求线路的输送能力为P_Lref(i)、Q_Lref(i)，线路初始传输电力为P_Lref(0)、Q_Lref(0)，已装设分布式潮流控制器容量为其中，n为建设的阶段数；

由于线路设计容量不可变，要提高输电能力，只能借助分布式潮流控制器的调控能力，则，第i阶段要求投资的分布式潮流控制器要能完全承担该负荷要求，而分布式潮流控制器对输电线路的潮流调控能力主要由变量来作用，本发明提出将该控制变量体现在装设的容量S_se(i)中，即

则，考虑贴现率后，本发明提出第i阶段的投资成本由下式进行描述：

其中，r为贴现率，C为单位容量的投资金额；

定义二，投资收益；

装设分布式潮流控制器后，不仅能提高输电线路的输电能力，还能扩大电网电压安全稳定范围和功角稳定范围；

考虑贴现率后，对于提升输电能力造成的收益，本发明提出用含变量的函数F₁表示，具体为：