[发明专利]一种基于附加节点和等效电压源的HPFC控制参数计算方法

权利要求书

1.一种基于附加节点和等效电压源的HPFC控制参数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将系统PQ节点的电压幅值、相角和PV节点的电压相角及HPFC控制参数进行初始化；

S2：根据HPFC控制参数计算对于节点的附加注入功率；

S3：通过牛顿拉夫逊法修正各节点的电压幅值和相角；

S4：计算等效电压源的电压幅值和相角；

S5：依据电压配置规则计算UPFC和ST的控制参数；

S6：若系统潮流和HPFC控制参数收敛，输出计算结果；否则返回步骤S2。

2.根据权利要求1所述的基于附加节点和等效电压源的HPFC控制参数计算方法，其特征在于，所述步骤S2中的HPFC附加注入功率计算方法包括以下步骤：

设线路ij为HPFC的安装线路；节点i为HPFC的并联侧节点，从节点i至节点j依次为UPFC结构、ST结构、线路阻抗；在UPFC与ST之间、ST与线路阻抗之间引入附加节点m、n；

当HPFC接入线路时，线路im的潮流为：

其中，P_im、Q_im分别为HPFC接入时线路im的有功和无功潮流；V_i、θ_i、V_m、θ_m分别为节点i和m的电压幅值和相角；为UPFC的并联侧注入电流相量；V_se、θ_se分别为UPFC的串联换流器电压幅值和相角；X_se为UPFC的串联耦合变压器等效阻抗；

当HPFC无功率输出时，线路的原始潮流为：

其中，P_im0、Q_im0分别为HPFC未接入时线路im的有功和无功潮流；

依据UPFC串并联侧有功平衡有：

其中P_se为UPFC串联侧输出有功功率；

将式(1)-(3)联立，可以得到UPFC对节点i的注入功率为：

同理，可以求得UPFC对于节点m及ST对节点m、n的注入功率分别为：

其中，V_n、θ_n为节点n的电压幅值和相角；V_cr、θ_cr为ST的电压调节单元电压幅值及相角；X_cr为ST的串联耦合变压器等效阻抗。

3.根据权利要求1所述的基于附加节点和等效电压源的HPFC控制参数计算方法，其特征在于，

所述步骤S4中，等效电压源的电压幅值和相角的计算包括以下步骤：

将HPFC中的UPFC与ST的电压源部分看作一个等效的电压源，有：

其中，V_d、θ_d为等效电压源的电压幅值和相角；为X_se上的电压；

受控线路上的功率可以表示为：

以节点i的电压方向为参考方向，将等效电压源电压分解成两个正交相量，则：

其中，V_dp、V_dq为等效电压源电压水平分量和垂直分量；为等效电压源电压与节点i电压之间的夹角。

将V_dp和V_dq代入式(10)中，经过数学变换可以求得如下关系式：

其中，θ_ni＝θ_n-θ_i表示节点n与节点i电压的相角差；

在确定受控线路潮流目标值P_nj＝P_ref和Q_nj＝Q_ref后，联立式(11)-(13)求出等效电压源的电压幅值V_d和相角θ_d。