[发明专利]一种含新能源电网的静态电压稳定性分析方法及装置

权利要求书

1.一种含新能源电网的静态电压稳定性分析方法，其特征在于，包括：

基于预先构建的基于UPFC的静态电压稳定指标计算方法，计算新能源入网后的等值线路，获取修正后的雅可比矩阵；

对修正后的雅可比矩阵进行奇异值分解，获取等值线路雅可比矩阵奇异值的大小，用来表示新能源入网后节点静态电压稳定极限点的裕度，进而确定UPFC最佳安装位置、容量与雅可比矩阵最小奇异值之间的灵敏度关系。

2.根据权利要求1所述的含新能源电网的静态电压稳定性分析方法，其特征在于：所述基于UPFC的静态电压稳定指标计算方法的构建，包括：

基于UPFC的补偿特性以及在线路上的等效模型，使用等效功率注入法构建UPFC的数学模型；

构建UPFC等效功率注入模型以及电力系统潮流方程，将UPFC配置在线路i-j的节点i侧，对配置UPFC所在线路两端的潮流方程进行修改，其他节点潮流方程保持不变，在线路P-Q的约束条件下，构建基于UPFC的静态电压稳定指标计算方法。

3.根据权利要求2所述的含新能源电网的静态电压稳定性分析方法，其特征在于：所述UPFC是由两个共用直流侧电容的背对背式电压源换流器构成，其中一个变流器等效成一个串联电压源U_T，通过变压器串联接入系统，向系统注入幅值与相角可任意调节的电压，以此调节线路潮流；另外一个变流器通过并联变压器漏抗接入系统，该换流器通过并联变压器向系统吸收或者注入无功功率，在装置内可等效成一个串联电流源I_sh。

4.根据权利要求3所述的含新能源电网的静态电压稳定性分析方法，其特征在于：在线路P-Q的约束条件下，构建基于UPFC的静态电压稳定指标计算方法，包括：

在电力系统中，支路i节点首端电压为U_i,末端节点电压为U_j；R+jX是支路阻抗；B_c是对地导纳；P和Q分别是支路末端的有功、无功功率，从而得到相应电压方程：

简化为表示，将则a₁＝(1-XB_c/2)，b₁＝R,a₂＝RB_c/2,b₂＝X,且所以有化简后为：

式中：c₂＝2(a₁b₁+a₂b₂)；c₃＝2(a₁b₂-a₂b₁)；令得到ax²+bx+c＝0,其中a＝c₁,c＝c₄(P²+Q²)，因此:

故节点j电压稳定的条件是U_j有实数解；系统在正常稳定运行的情况下时，U_j有两个正实根，其中较大的根U_j是一个稳定的解，另外一个较小的根U_j是不稳定的解，当系统处于临界稳定时两个根达到同一个值临界电压此时Δ＝(b²-4ac)＝0；因此得出：

则曲线上的点为Q_cr和P_cr，设x＝Q，y＝P则有：

Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+F＝0

此曲线的横纵坐标分别是系统输电线路上的无功功率、有功功率，(x₁,y₁)是系统的运行状态，因此电压稳定安全裕度表示为：

令系统初始(Q₀,P₀)为(x₀,y₀)，系统临界稳定运行功率(Q_cr,P_cr)设为(x₁,y₁)；代入方程对x求导得出：2Ax+By+Bxy'+2Cyy'+D+Ey'＝0，又由于所求(x₁,y₁)为到(x₀,y₀)的最短距离，所以化简后为：运用Matlab求解从(x₁,y₁)得到(Q_eq,P_eq)。