[发明专利]一种考虑区域可再生能源消纳的UPFC控制策略

说明书

本申请一种考虑区域可再生能源消纳的UPFC控制策略，包括：获取系统安全运行时的实时数据；建立目标函数；求解目标函数的可行域；在可行域内对目标函数进行求解；根据目标函数的解对系统损耗进行反馈控制；本申请的控制策略使得建立的目标函数和约束条件更贴近当前的系统运行情况，最大化减少网损和可再生资源的浪费，降低电网运行成本；在计算得到基于OPF算法的最优运行点后对其进行反馈控制，融合了动态控制策略计算量小、控制速度快的优点和基于OPF算法运行策略的多目标协同优化的优点，可同时满足大规模可再生资源接入电网运行中的损耗控制、电压越限控制和线路过载控制的要求，提高区域电网在安全经济运行的可再生能源的消纳能力。

技术领域

本发明属于电力系统UPFC控制领域，具体涉及一种考虑区域可再生能源消纳的UPFC控制策略。

背景技术

近年我国在风电光伏等可再生能源领域发展迅猛，然而，电网出力的波动性和不确定性极大限制了新能源并网消纳能力，导致“三北”地区出现较高的弃风弃光问题，严重阻碍了可再生能源的健康发展。除了调峰能力、消纳市场空间不足等因素外，电网传输能力限制也是制约可再生能源消纳的关键因素之一。

统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)具有多个控制功能，可以同时实现电压越限控制、线路过载控制和损耗控制，为解决大规模可再生能源接入电网运行中遇到的问题提供了一种有效的手段，可以降低高比例可再生能源电网的运行难度，提高电网消纳可再生能源的能力。

目前，利用UPFC解决上述可再生能源接入电网的问题通常有两种途径：实时动态控制策略和基于最优潮流(Optimal Power Flow，OPF)算法的运行策略，其中实时动态控制策略多利用反馈控制实现快速有效的动态控制，其控制目标通常单一且固定。基于OPF算法的运行策略可实现多个耦合度较大的控制目标和运行参数的协同优化，但其计算量受系统规模影响较大，考虑可再生能源发电量和负荷波动的影响，计算过程较为复杂，电网运行中在线计算的难度较大。

发明内容

基于此，本发明旨在提出一种考虑区域可再生能源消纳的UPFC控制策略，以提高区域电网在安全经济运行下的可再生能源消纳能力。

本发明一种考虑区域可再生能源消纳的UPFC控制策略，包括：

获取系统安全运行时的实时数据以确定约束条件；

建立使得系统网损最小化的目标函数其中为系统网损最小时的最优运行点，且满足所述约束条件包括电压允许运行范围、线路负载率约束和UPFC装置容量约束，ΔI_L为的幅值；

计算目标函数中的可行域，在可行域内求得目标函数的解；

根据目标函数的解获取校正信号叠加在动态控制器上，对流入UPFC的线路电流进行反馈控制使得系统运行在最优运行点。

进一步地，所述可行域为

进一步地，获取系统安全运行时的实时数据以确定约束条件包括：

获取系统的测量值和利用下式和计算和根据和确定约束条件，

其中为线路k的电流，为UPFC并联侧的母线电压，为UPFC安装前线路k的电流，为未接入UPFC前母线的母线电压，A'_k为UPFC注入电流改变对输电线路电流的影响因子，其大小只与网架结构参数有关，Z_k为线路阻抗，Λ_n为组成制定有向通路的线路集合，被指定有向通路可以是起点为UPFC并联侧线路母线，终点为线路k的任意通路；Sgn_kk为有向通路的线路集合Λ_n中除被指定有向通路的其余线路的方向标识，当与被指定有向通路同向时，Sgn_kk＝1，反向则Sgn_kk＝-1。