含UPFC電力系統(tǒng)潮流優(yōu)化及預(yù)防控制研究.pdf

1、統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)作為一種功能強(qiáng)大的FACTS器件，具有多種控制模式，能夠?qū)€路潮流、阻抗和母線電壓進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)與控制，近些年得到了廣泛的關(guān)注。然而，當(dāng)UPFC被設(shè)置在不合理的控制模式和控制目標(biāo)時(shí)，UPFC的控制作用將可能給系統(tǒng)的靜態(tài)安全帶來隱患。因此，為了充分發(fā)揮UPFC的控制作用，挖掘現(xiàn)有電網(wǎng)輸電潛力，提高系統(tǒng)的靜態(tài)安全性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行，需要對(duì)含UPFC的電力系統(tǒng)的潮流優(yōu)化和靜態(tài)安全預(yù)防控制進(jìn)行研究。本文針對(duì)以上問

2、題展開了如下相關(guān)研究:
　　(1)研究了UPFC的選址和含UPFC電力系統(tǒng)的潮流優(yōu)化問題。由于UPFC的安裝位置直接影響著UPFC潮流調(diào)節(jié)能力，本文首先基于的UPFC直流潮流功率注入模型，提出了一種簡(jiǎn)便有效的UPFC選址方法，并在IEEE30測(cè)試系統(tǒng)中確定了UPFC的安裝位置。然后，以提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，建立含UPFC的潮流優(yōu)化模型，采用粒子群算法求解，并比較了UPFC安裝前后系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗情況。計(jì)算表明，優(yōu)化后的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗

3、和運(yùn)行費(fèi)用得到明顯降低，同時(shí)UPFC對(duì)降低系統(tǒng)網(wǎng)損具有一定的幫助。
　　(2)提出了一種考慮UPFC控制模式的潮流計(jì)算方法，并基于該方法分析了UPFC的控制模式對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)安全性的影響。UPFC具有定功率控制、相角調(diào)節(jié)控制、電壓調(diào)節(jié)控制和阻抗補(bǔ)償控制四種常見的控制模式，通過分析以上控制模式的控制特性，建立了UPFC各個(gè)控制模式下的潮流計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，通過計(jì)算UPFC采用各種控制模式下系統(tǒng)發(fā)生N-1故障時(shí)的潮流分布，分析了UP

4、FC控制模式對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)安全的影響。計(jì)算結(jié)果表明UPFC的控制模式對(duì)系統(tǒng)潮流具有較大影響，選擇合適的控制模式，將對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)安全性提高具有一定的幫助。
　　(3)提出了一種考慮UPFC控制模式的UPFC靜態(tài)安全預(yù)防控制方法，并進(jìn)一步在含UPFC系統(tǒng)潮流優(yōu)化中考慮靜態(tài)安全預(yù)防控制，綜合優(yōu)化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和靜態(tài)安全性。為了提高系統(tǒng)的靜態(tài)安全性，以正常狀態(tài)下系統(tǒng)過載情況、N-1后系統(tǒng)過載情況以及系統(tǒng)靜態(tài)安全裕度三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成最后的目標(biāo)函數(shù)