[发明专利]一种计及单一TCSC等效电抗参数的有功静态安全域构建方法

摘要

本发明创造性地将TCSC等效电抗参数与节点有功功率结合在一起，涉及一种计及单一TCSC等效电抗参数的有功静态安全域构建方法。针对现有有功静态安全域构建方法未计及TCSC等效参数的问题，本发明通过将TCSC通过改变电网结构参数影响潮流分布转化为通过修正节点注入功率来分析。在此基础上，理论推导了计及单一TCSC等效电抗参数的注入功率空间有功静态安全域的显示表达式；可避免传统方法需遍历TCSC等效阻抗值、逐一生成一系列有功静态安全域的问题。本发明结合工程实际、具有较高的分析效率，适应于在线静态安全评估的需要。

主权项

一种计及单一TCSC等效电抗参数的有功静态安全域构建方法，其特征在于，包括：步骤1，基于替代定理与直流潮流模型，TCSC支路可以被等效断开并将流经TCSC的有功功率等效为TCSC两端点的注入功率静增量；具体地，对于某一系统，假设TCSC(其等效阻抗为XTCSC)的两端点分别为l、h，则经TCSC支路从节点l流出、及注入节点h的有功功率均为：Plh=VlVhXTCSCsinθlh≈θlhXTCSC---(1)]]>式中，Vl、Vh分别为节点l、h的电压幅值、直流潮流模型下均取标幺值1；θlh为节点l、h间的相角差；由替代定理，可将上述TCSC支路l—h断开并将其等效为：(1)节点l上有功注入净增量：PT1=-θlhXTCSC]]>(2)节点h上有功注入净增量：PT1=θlhXTCSC]]>则基于上述等效处理后，原TCSC支路l—h被断开，两端点的注入有功功率被修正为：Pl=Pl0+PT1Ph=Ph0+PT2---(2)]]>式中，Pl0、Ph0分别为节点l、h的初始有功注入功率；步骤2，对于TCSC支路断开以后的系统，系统网架参数恢复为常数，则节点导纳矩阵Y及其虚部B以及B的逆矩阵X＝B‑1均便于求得；根据直流潮流方程，可得支路i—j的有功静态安全域为：Pijmin≤Pij=Σm=1nkdmPm=Σm=1nkdmPm0+kdlPT1+kdhPT2=Σm=1nkdmPm0+(kdh-kdl)θlhXTCSC≤Pijmax---(3)]]>上式中，Pm、Pm0分别为节点m的等效后有功注入功率和初始有功注入功率；kdm＝‑Bij(Xim‑Xjm)，kdh＝‑Bij(Xih‑Xjh)，kdl＝‑Bij(Xil‑Xjl)；Pijmax与Pijmin为支路i—j的有功功率Pij的上、下限值；Bij为支路i—j的电纳值；Xim为矩阵X的第i行第m列元素，Xjm、Xih、Xjh、Xjh、Xil、Xjl等以此类推；步骤3，消去中间变量θlh，，将其表达为由各节点原始注入功率(P10、P20、…、Pn0)及XTCSC构成的式子；具体地，θlh=θl-θh=Σm=1nXlmPm-Σm=1nXhmPm=Σm=1n(Xlm-Xhm)Pm0+(Xll-Xhl)PT1+(Xlh-Xhh)PT2=Σm=1namPm0+(ar2-ar1)θlhXTCSC---(4)]]>式中，θl、θh分别为节点l、h的相角；am＝(Xlm‑Xhm)，ar1＝(Xll‑Xhl)，ar2＝(Xlh‑Xhh)；Xlm为矩阵X的第l行第m列元素，Xhm、Xll、Xhl、Xlh、Xhh等以此类推；则左右移项以后可得：θlh=(1-ar2-ar1XTCSC)-1Σm=1namPm0---(5)]]>步骤4，将式(5)代回(3)，推得由单一TCSC等效电抗以及各节点注入功率综合构成的有功静态安全域表达式为：Ω1:Pijmin≤Pij=Σm=1nkdmPm0+(kdh-kdl)((Σm=1namPm0)XTCSC-ar2+ar1)≤PijmaxPm-min≤Pm0≤Pm-max---(6)]]>式中，Pm‑min与Pm‑max分别为Pm0可允许范围的上下限。