一种多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法技术

本发明专利技术提出了一种多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法，包括步骤：(1)从电力系统中任选两台FACTS阻尼控制器，分别计算其等效开环传递函数；(2)计算两台FACTS阻尼控制器间的影响因子；(3)计算两台FACTS阻尼控制器间的交互作用风险因子；(4)根据交互作用风险因子，对两台FACTS阻尼控制器间的交互作用风险进行分析；(5)重复步骤(1)至(4)，完成对电力系统中作为研究对象的所有FACTS阻尼控制器间的交互作用风险分析。本发明专利技术提供的方法具有提前预知多FACTS阻尼控制器间交互作用风险的功能，避免多FACTS控制器间可能出现的负交互作用，消除系统安全稳定隐患，提升系统安全稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法
本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种基于EOP理论的多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法。
技术介绍
灵活交流输电系统(flexibleACtransmissionsystem，FACTS)的出现为现代电力系统的安全、经济、可靠和优质运行提供了十分有效的手段。近年来越来越多的研究表明：多个FACTS装置之间可能存在的交互影响，并将对电力系统的运行和控制产生重大影响，严重时可能使FACTS装置的控制性能恶化，甚至导致系统失稳。但在通常情况下，人们设计FACTS控制器时只考虑单个装置的作用，而没有考虑各FACTS装置间的交互作用问题，因此研究多FACTS控制器的交互作用分析方法，避免多FACTS控制器间可能出现的负交互作用，以保证系统的安全稳定运行具有重要的现实意义。近年来，关于FACTS交互分析方法的研究得到了广泛关注，目前主要方法有模态分析，NormalForm正规则理论，相对增益矩阵，奇异值分析等。但目前关于多FACTS交互作用风险的分析方法鲜见报道。本专利技术便是研究多FACTS交互作用风险分析方法，实现多台FACTS阻尼控制器的协调稳定运行，充分发挥多台FACTS的良好性能。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于EOP理论的多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法，该方法基于EOP理论推导并形成多FACTS交互风险因子指标及分析流程，可以在多FACTS阻尼控制器尚未投入情况下提前预知多FACTS阻尼控制器间的交互作用风险，避免多FACTS控制器间可能出现的负交互作用，消除系统安全稳定隐患，以保证大电网的安全稳定运行。为了实现上述专利技术目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：(1)从电力系统中任选两台FACTS阻尼控制器gci和gcj，分别计算两台FACTS阻尼控制器gci和gcj的等效开环传递函数；(2)计算两台FACTS阻尼控制器gci与gcj之间的影响因子；(3)计算两台FACTS阻尼控制器gci与gcj之间的交互作用风险因子；(4)根据交互作用风险因子，对两台FACTS阻尼控制器间的交互作用风险进行分析；(5)重复步骤(1)至(4)，完成对电力系统中作为研究对象的所有FACTS阻尼控制器间的交互作用风险分析。所述步骤(1)中，建立如下式所示的FACTS阻尼控制器gci等效开环传递函数：其中，为第i台FACTS阻尼控制器gci的等效开环传递函数，i＝1,2,...,N，j＝1,2,...,N，N为电力系统中作为研究对象的FACTS阻尼控制器总数，gii表示G(s)中位于第i行第i列的元素，和分别表示去除G(s)中gij后的第i行向量和第j列向量，表示去除GC(s)第i行和第j列后所得的矩阵，表示去除G(s)第i行和第j列后所得的矩阵，G(s)、GC(s)分别为系统传递函数矩阵和FACTS阻尼控制器传递函数矩阵，I表示单位矩阵。所述步骤(1)中，建立如下式所示的FACTS阻尼控制器gcj等效开环传递函数：其中，为第j台FACTS阻尼控制器gci的等效开环传递函数，i＝1,2,...,N，j＝1,2,...,N，N为电力系统中作为研究对象的FACTS阻尼控制器总数，gjj表示G(s)中位于第j行第j列的元素，和分别表示去除G(s)中gji后的第j行向量和第i列向量，表示去除GC(s)第j行和第i列后所得的矩阵，表示去除G(s)第j行和第i列后所得的矩阵，G(s)、GC(s)分别为系统传递函数矩阵和FACTS阻尼控制器传递函数矩阵，I表示单位矩阵。所述步骤(2)中，计算两台FACTS阻尼控制器之间的影响因子方法包括：2-1)根据FACTS阻尼控制器gci的等效开环传递函数，通过下式计算FACTS阻尼控制器gci对FACTS阻尼控制器gcj的影响因子：2-2)根据FACTS阻尼控制器gcj的等效开环传递函数，通过下式计算FACTS阻尼控制器gcj对FACTS阻尼控制器gci的影响因子：其中，gCi、gCj分别表示第i和第j台FACTS阻尼控制器的传递函数，j表示虚部，ω表示角频率。所述步骤(3)中，选取步骤(2)中所有影响因子中的最大值，作为FACTS阻尼控制器gci与gcj之间的交互作用风险因子，如下：Rij＝max{ψij,ψji}所述步骤(4)中，对两台FACTS阻尼控制器间的交互作用风险进行分析的方法如下：4-1)当Rij＝1时，表明控制器间交互作用风险极高，必须考虑控制器间的协调；4-2)当0.8<Rij<1时，表明控制器间交互作用风险很高，需要考虑控制器间的协调；4-3)当0.5<Rij≤0.8时，表明控制器间交互作用风险较高，建议考虑控制器间的协调；4-4)当Rij<0.5时，表明控制器间交互作用风险较低，无需考虑控制器间的协调。与现有技术比，本专利技术达到的有益效果是：(1)本专利技术的分析方法具有提前预知多FACTS阻尼控制器间交互作用风险的功能，可以在多FACTS阻尼控制器尚未投入情况下提前预知多FACTS阻尼控制器间的交互作用风险，避免多FACTS控制器间可能出现的负交互作用，消除系统安全稳定隐患，以保证大电网的安全稳定运行。(2)本专利技术可以直接应用于电力系统在线分析平台，并且基于广域量测系统的安全稳定分析领域，不仅具有重要的工程应用价值，对于多FACTS阻尼控制器的协调设计和大电网振荡事故分析也具有重要的指导意义。附图说明图1是本专利技术的基于EOP理论的多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法的流程图；图2是本专利技术提供的两机系统模型；图3是本专利技术提供的第一台FACTS阻尼控制器独立运行控制效果图；图4是本专利技术提供的第二台FACTS阻尼控制器独立运行控制效果图；图5是本专利技术提供的两台FACTS阻尼控制器同时运行控制效果图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本专利技术提供的基于EOP理论的多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法，图1是本专利技术的多台FACTS阻尼控制器设计方法的流程图，该方法包括下述步骤：步骤(1)，从电力系统中任选两台FACTS阻尼控制器gci和gcj，分别计算两台FACTS阻尼控制器gci和gcj的等效开环传递函数；具体步骤如下：1-1)建立如下式所示的FACTS阻尼控制器gci等效开环传递函数的基础函数：①1-2)建立如下式所示的FACTS阻尼控制器gcj等效开环传递函数的基础函数：②计算等效开环传递函数过程中所用到的电力系统传递函数矩阵GC(s)和FACTS阻尼控制器传递函数矩阵GC(s)【该矩阵GC(s)中的传递函数即为FACTS阻尼控制器频率特性函数】，可以本步骤(1)中计算，也可以在本步骤(1)之前预先计算电力系统传递函数矩阵GC(s)和电力系统中作为研究对象的全部N台FACTS阻尼控制器传递函数，然后在用到时直接提取读取电力系统传递函数值组成矩阵GC(s)，读取FACTS阻尼控制器传递函数组成矩阵GC(s)。等效开环传递函数计算过程中，电力系统传递函数矩阵G(s)和FACTS阻尼控制器传递函数矩阵GC(s)的计算方法采用本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤： (1)从电力系统中任选两台FACTS阻尼控制器gci和gcj，分别计算两台FACTS阻尼控制器gci和gcj的等效开环传递函数； (2)计算两台FACTS阻尼控制器gci与gcj之间的影响因子； (3)计算两台FACTS阻尼控制器gci与gcj之间的交互作用风险因子； (4)根据交互作用风险因子，对两台FACTS阻尼控制器间的交互作用风险进行分析； (5)重复步骤(1)至(4)，完成对电力系统中作为研究对象的所有FACTS阻尼控制器间的交互作用风险分析。

【技术特征摘要】
1.一种多FACTS阻尼控制器交互作用风险分析方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)从电力系统中任选两台FACTS阻尼控制器gci和gcj，分别通过下式计算两台FACTS阻尼控制器gci和gcj的等效开环传递函数：式中，为第i台FACTS阻尼控制器gci的等效开环传递函数，为第j台FACTS阻尼控制器gci的等效开环传递函数，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,N，N为电力系统中作为研究对象的FACTS阻尼控制器总数，gii表示G(s)中位于第i行第i列的元素，和分别表示去除G(s)中gij后的第i行向量和第j列向量，表示去除GC(s)第i行和第j列后所得的矩阵，表示去除G(s)第i行和第j列后所得的矩阵，gjj表示G(s)中位于第j行第j列的元素，和分别表示去除G(s)中gji后的第j行向量和第i列向量，表示去除GC(s)第j行和第i列后所得的矩阵，表示去除G(s)第j行和第i列后所得的矩阵，G(s)、GC(s)分别为系统传递函数矩阵和FACTS阻尼控制器传递函数矩阵，I表示单位矩阵；(2)计算两台FACTS阻尼控制器gci与gcj之间的影响因子；(3)计算两台FACTS阻尼控制器gci与gcj之间的交互作用风险因子Rij；(4)根据交互作用风险因子Rij，对两台FACTS阻尼控制器间的交互作用风险进行分析；(5)重复步骤(1)至(4)，完成对电力系统中作为研究对象的所有FACTS阻尼控制器间的交互作用风险分析。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高磊，褚晓杰，艾东平，何凤军，汤涌，郭剑波，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11