本發(fā)明涉及一種統(tǒng)一潮流控制器選址方法，具體涉及一種基于負載變化率指標的統(tǒng)一潮流控制器選址方法，屬于柔性交流輸電
技術領域：
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背景技術：
：統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)作為FACTS的一種，可以有效地調(diào)節(jié)線路潮流，控制節(jié)點電壓，提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。因此，統(tǒng)一潮流控制器的站址位置，對電力系統(tǒng)影響重大。目前，按照選址優(yōu)化方法分類，UPFC安裝位置的優(yōu)化方法可大致分為：專家經(jīng)驗法、優(yōu)先順序發(fā)和數(shù)學分析法；其中李群等(李群、劉建坤、衛(wèi)志農(nóng)、臧海祥、陳靜、張寧宇.基于NSGA-Ⅲ的UPFC選址和容量多目標配置方法[P])發(fā)明公開了一種基于NSGA-Ⅲ的UPFC選址和容量多目標配置方法；趙淵等(趙淵、楊曉嵩、謝開貴.UPFC對電網(wǎng)可靠性的靈敏度分析及優(yōu)化配置[J].電力系統(tǒng)自動化.2012,36(1):55-60.)采用統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)的功率注入模型,根據(jù)靈敏度排序結(jié)果確定UPFC最優(yōu)安裝位置的方法；陳靜等(陳靜、張寧宇、安海云等)發(fā)明公開了一種統(tǒng)一潮流控制器選址的方法,利用電網(wǎng)初始潮流計算各條線路的負載率,并將負載率歸一化計算作為各支路的權重系數(shù),再基于支路開斷分布因子計算各條支路的選址適應性指標,最后根據(jù)指標數(shù)值的大小排序確定統(tǒng)一潮流控制器的推薦安裝點。目前的選址方法大多理論性較強，實際應用性較差，或是僅考慮電網(wǎng)拓撲，并未考慮實際的電網(wǎng)建設條件。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種基于負載變化率指標的統(tǒng)一潮流控制器選址方法，利用電網(wǎng)初始潮流和線路N-1方式的潮流，同時，結(jié)合線路所在地的線路建設難度系數(shù)，得到選址適應性綜合指標，再根據(jù)指標數(shù)值的大小確定統(tǒng)一潮流控制器的推薦安裝地點，具有計算方法簡單、計算速度快等優(yōu)勢。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現(xiàn)：本發(fā)明的一種基于負載變化率指標的統(tǒng)一潮流控制器選址方法，包括以下幾個步驟：(1)根據(jù)電網(wǎng)發(fā)電、負荷、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運行方式數(shù)據(jù)，應用現(xiàn)有的潮流計算程序計算電網(wǎng)基礎潮流；(2)根據(jù)步驟(1)計算結(jié)果，統(tǒng)計各條支路的負載率，并將負載率進行歸一化計算；(3)在步驟(1)的基礎上，應用現(xiàn)有的潮流計算程序計算各條支路發(fā)生N-1故障后電網(wǎng)的潮流；(4)根據(jù)步驟(3)計算結(jié)果，統(tǒng)計各條支路的負載率，并將負載率進行歸一化計算；(5)計算線路所在地區(qū)線路建設難易程度系數(shù)；(6)計算各條線路的選址適應性指標；(7)對各支路的選址適應性指標進行排序，指標數(shù)值最大的前幾個支路為統(tǒng)一潮流控制器的推薦安裝支路。步驟(2)中，對于支路i，其負載率為ai，歸一化計算后的初始負載率系數(shù)為αi；其中，αi的計算方法為：αi=ai/Σn∈Aan]]>其中，A為電網(wǎng)中所有支路的集合，因此，可以得到一個初始負載率α矩陣，具體如下：α=a1/Σn∈Aana2/Σn∈Aan...ai/Σn∈Aan...an/Σn∈Aan.]]>步驟(4)中，對于支路k斷開后，剩余支路i的負載率為bi-k，歸一化計算后的負載率系數(shù)為βi-k；其中，βi-k的計算方法為：βi-k=bi-k/Σn∈Abn]]>其中，若i＝k，則βi-i＝0；因此，可以得到一個N-1后的負載率β矩陣，具體如下：β=0b1-2/Σn∈Abn...b1-i/Σn∈Abn...b1-n/Σn∈Abnb2-1/Σn∈Abn0...b2-i/Σn∈Abn...b2-n/Σn∈Abn..................bi-1/Σn∈Abnbi-2/Σn∈Abn...0...bi-n/Σn∈Abn..................bn-1/Σn∈Abnbn-1/Σn∈Abn...bn-i/Σn∈Abn...0.]]>步驟(5)中，線路i所在地區(qū)線路建設難易程度系數(shù)λ的計算方法為：λi＝∑lDL/∑l式中，lDL為該地區(qū)電纜線路的總長度，l為該地區(qū)所有線路總長度。步驟(6)中，各條線路的選址適應性指標的計算方法為：①設置γ為n×1階的單位矩陣，即γ=11...1]]>②根據(jù)以下公式，得到負載變化矩陣ηη=β-αγT=-a1/Σn∈Aanb1-2/Σn∈Abn-a1/Σn∈Aan...b1-i/Σn∈Abn-a1/Σn∈Aan...b1-n/Σn∈Abn-a1/Σn∈Aanb2-1/Σn∈Abn-a2/Σn∈Aan-a2/Σn∈Aan...b2-i/Σn∈Abn-a2/Σn∈Aan...b2-n/Σn∈Abn-a2/Σn∈Aan..................bi-1/Σn∈Abn-ai/Σn∈Aanbi-2/Σn∈Abn-ai/Σn∈Aan...-ai/Σn∈Aan...bi-n/Σn∈Abn-ai/Σn∈Aan..................bn-1/Σn∈Abn-an/Σn∈Aanbn-2/Σn∈Abn-an/Σn∈Aan...bn-i/Σn∈Abn-an/Σn∈Aan...-an/Σn∈Aan=η1η2...ηi...ηn]]>③計算線路i的選址適應性系數(shù)矩陣χχ=(1+λ1)(1+λ2)/m2-1...(1+λi)/mi-1...(1+λn)/mn-1(1+λ1)/m1-2(1+λ2)...(1+λi)/mi-2...(1+λn)/mn-1..................(1+λ1)/m1-i(1+λ2)/m2-i...(1+λi)...(1+λn)/mn-i..................(1+λ1)/m1-n(1+λ2)/m2-n...(1+λi)/mi-n...(1+λn)]]>式中，m為兩支路之間的變電站個數(shù)。步驟(6)中，對于支路i，其選址適應性指標ω為：ω＝diag(χ·abs(η))。本發(fā)明所達到的有益效果:根據(jù)本發(fā)明的方法可以利用電網(wǎng)初始潮流、線路N-1潮流、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)參數(shù)，同時結(jié)合線路所在地區(qū)的線路建設難易程度系數(shù)，得到選址適應性綜合指標，根據(jù)指標的大小即可有效篩選出UPFC的推薦安裝支路。本發(fā)明的選址適應性綜合指標主要體現(xiàn)了UPFC優(yōu)先考慮安裝于對電網(wǎng)影響較大，且該地區(qū)常規(guī)線路建設難度較高地區(qū)的思想。僅僅通過靜態(tài)方式的潮流計算即可得到UPFC的推薦安裝地點，具有計算方法簡單、計算速度快等優(yōu)勢，可為FACTS裝置應用于實際電網(wǎng)的可行性研究及初步設計提供參考。具體實施方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。(1)根據(jù)電網(wǎng)發(fā)電、負荷、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運行方式數(shù)據(jù)，應用潮流計算程序計算電網(wǎng)基礎潮流；(2)根據(jù)步驟(1)計算結(jié)果，統(tǒng)計各條支路的負載率，并將負載率進行歸一化計算；(3)在步驟(1)的基礎上，應用潮流計算程序計算各條支路發(fā)生N-1故障后電網(wǎng)的潮流；(4)在步驟(3)的基礎上，統(tǒng)計各條支路的負載率，并將負載率進行歸一化計算；(5)計算線路所在地區(qū)線路建設難易程度系數(shù)；(6)計算各條線路的選址適應性指標；(7)對各支路的選址適應性指標進行排序，指標數(shù)值最大的前幾個支路為統(tǒng)一潮流控制器的推薦安裝支路。步驟(2)中對于支路i，其負載率為ai，歸一化計算后的初始負載率系數(shù)為αi；其中，αi的計算方法為：αi=ai/Σn∈Aan]]>其中，A為電網(wǎng)中所有支路的集合。因此，可以得到一個初始負載率α矩陣，具體如下：α=a1/Σn∈Aana2/Σn∈Aan...ai/Σn∈Aan...an/Σn∈Aan]]>步驟(4)中，對于支路k斷開后，剩余支路i的負載率為bi-k，歸一化計算后的負載率系數(shù)為βi-k；其中，βi-k的計算方法為：βi-k=bi-k/Σn∈Abn]]>其中，若i＝k，則βi-i＝0。因此，可以得到一個N-1后的負載率β矩陣，具體如下：β=0b1-2/Σn∈Abn...b1-i/Σn∈Abn...b1-n/Σn∈Abnb2-1/Σn∈Abn0...b2-i/Σn∈Abn...b2-n/Σn∈Abn..................bi-1/Σn∈Abnbi-2/Σn∈Abn...0...bi-n/Σn∈Abn..................bn-1/Σn∈Abnbn-1/Σn∈Abn...bn-i/Σn∈Abn...0.]]>步驟(5)中線路i所在地區(qū)線路建設難易系數(shù)λ，計算方法為λi＝∑lDL/∑l式中，lDL為該地區(qū)電纜線路的總長度，l為該地區(qū)所有線路總長度。步驟(6)選址適應性綜合指標計算方法為①設置γ為n×1階的單位矩陣，即γ=11...1]]>②根據(jù)以下公式，得到負載變化率矩陣ηη=β-αγT=-a1/Σn∈Aanb1-2/Σn∈Abn-a1/Σn∈Aan...b1-i/Σn∈Abn-a1/Σn∈Aan...b1-n/Σn∈Abn-a1/Σn∈Aanb2-1/Σn∈Abn-a2/Σn∈Aan-a2/Σn∈Aan...b2-i/Σn∈Abn-a2/Σn∈Aan...b2-n/Σn∈Abn-a2/Σn∈Aan..................bi-1/Σn∈Abn-ai/Σn∈Aanbi-2/Σn∈Abn-ai/Σn∈Aan...-ai/Σn∈Aan...bi-n/Σn∈Abn-ai/Σn∈Aan..................bn-1/Σn∈Abn-an/Σn∈Aanbn-2/Σn∈Abn-an/Σn∈Aan...bn-i/Σn∈Abn-an/Σn∈Aan...-an/Σn∈Aan=η1η2...ηi...ηn]]>③計算線路i的選址適應性系數(shù)矩陣χχ=(1+λ1)(1+λ2)/m2-1...(1+λi)/mi-1...(1+λn)/mn-1(1+λ1)/m1-2(1+λ2)...(1+λi)/mi-2...(1+λn)/mn-1..................(1+λ1)/m1-i(1+λ2)/m2-i...(1+λi)...(1+λn)/mn-i..................(1+λ1)/m1-n(1+λ2)/m2-n...(1+λi)/mi-n...(1+λn)]]>式中，m為兩支路之間的變電站個數(shù)對于支路i，其選址適應性指標ω為：ω＝diag(χ·abs(η))以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。當前第1頁1 2 3