一种用于UPFC的选址和容量配置方法技术

本发明专利技术公开了一种用于UPFC的选址和容量配置方法，建立了暂态稳定约束的UPFC选址和容量配置模型，以差分进化算法为框架，对UPFC的安装位置和容量进行优化，采用中心校正内点法对每个差分进化个体进行连续变量的优化和适应度评估，由于差分进化算法操作简单、搜索能力强、调节参数少适用于混合优化和内点法收敛性好、鲁棒性强的优点，所提的混合算法较好地解决了UPFC选址和容量配置的问题，高效方便，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于UPFC的选址和容量配置方法
本专利技术电力系统运行和控制
，具体涉及一种用于UPFC的选址和容量配置方法。
技术介绍
随着电网建设的发展，各区域电网之间联系越来越紧密，在当前电网网络结构下，区域电网之间安全地进行电力交易比较困难。灵活交流输电系统(flexibleactransmissionsystems，FACTS)是近年来出现的一项新技术，应用电力电子技术的最新发展成就以及现代控制技术实现对交流输电系统参数以至网络结构的灵活快速控制，一起实现输送功率的合理分配，降低功率损耗和发电成本，大幅度提高系统稳定性、可靠性。统一潮流控制器(unifiedpowerflowconortller，UPFC)是FACTS家族中最复杂也是最有吸引力的一种补偿器，它综合了许多FACTS器件的灵活控制手段，被认为是最有创造性的，是功能强大的FACTS元件。目前，如何合理配置UPFC是提高输电系统稳定性的重点之一，当前还没有配置UPFC高效、合理的方法，解决了UPFC的选址和容量配置的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有的没有配置UPFC高效、合理的方法，解决了UPFC的选址和容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于UPFC的选址和容量配置方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(1)，将UPFC装置接入到电网，根据UPFC装置的稳态模型，建立含UPFC装置的电力系统最优配置模型，如公式(1)所示，优化对象 min.f(x)约束条件 h(x)＝0  (1)g‾≤g(x)≤g‾]]>其中，Pg、QR分别为发电机所发有功功率和无功功率，θ、V分别为节点电压相角和幅值，kc、分别为UPFC装置内可控电压源的幅值控制参数、相角控制参数，Qsh为UPFC装置的无功控制参数；f(x)为目标函数，表示发电机费用，f(x)=Σi(a2iPgi2+a1iPgi+a...

【技术特征摘要】
1.一种用于UPFC的选址和容量配置方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(1)，将UPFC装置接入到电网，根据UPFC装置的稳态模型，建立含UPFC装置的电力系统最优配置模型，如公式(1)所示，其中，Pg、QR分别为发电机所发有功功率和无功功率，θ、V分别为节点电压相角和幅值，kc、分别为UPFC装置内可控电压源的幅值控制参数、相角控制参数，Qsh为UPFC装置的无功控制参数；f(x)为目标函数，表示发电机费用，Pgi是第i个发电机发出的有功功率，a2i、a1i、a0i为耗量特性曲线参数，a0、a1、a2为UPFC装置的投资费用常系数，S为UPFC装置的容量，τ为现值转等年值系数，rp为电力投资回收率，ny为UPFC经济使用年限；min.f(x)为最小的目标函数；h(x)为等式约束条件，为交流系统的功率平衡方程，等式约束个数为m；g(x)为不等式约束条件，包含交流系统的电压幅值、相角，线路传输功率约束，UPFC装置的可控电压源幅值参数、相角控制参数，不等式约束个数为r，g为不等式约束条件的下限，为不等式约束条件的上限；步骤(2)，获取电力系统的网络参数，包括母线编号、名称、负有功、负荷无功、补偿电容、输电线路的支路号、首端节点和末端节点编号、串联电阻、串联电抗、并联电导、并联电纳、变压器变比和阻抗、发电机有功出力、无功上下限、经济参数；步骤(3)，设定差分进化算法的种群大小Np、最大迭代次数Kmax、缩放因子F和交叉概率CR，待优化离散变量为UPFC装置的安装位置UPFC装置的容量初始化DE种群，其中迭代次数kiter＝0；步骤(4)，通过中心校正内点法对连续变量进行优化，得到目标函数的最优值并作为DE个体的适应值进行评估；步骤(5)，对DE种群进行变异和交叉操作，得到试验种群的UPFC装置的安装位置UPFC容量步骤(6)，重复步骤(4)，通过中心校正内点法对试验种群的连续变量进行优化，得到最优运行点；步骤(7)，对选定的故障进行含UPFC装置的暂态时域仿真，每一步长时刻判断电力系统的稳定性，并存储每一步长时刻的变量值，若电力系统失稳，则进行步骤(8)；若电力系统稳定，则判断仿真时间是否达到，若达到，则进行转移功率计算，将所得的目标函数最优值作为DE个体的适应值进行评估，并转到步骤(10)；步骤(8)，根据步骤(7)得到的每一步长时刻的变量值，计算每一时步的轨迹灵敏度，直到故障失稳时刻；步骤(9)，根据步骤(8)，得到故障失稳时刻的最领先发电机和最落后发电机的转子角度，以及相对最领先发电机的有功输出的灵敏度，并求得最领先发电机和最落后发电机之间的转移功率，并修改步骤(1)电力系统最优配置模型中不等式约束条件中的发电机有功出力的上、下限，返回步骤(7)；步骤(10)，对原种群和试验种群的适应值进行选择，选取得到新一代种群，并更新目标函数最优值步骤(11)，判断迭代次数是否大于Kmax，若大于，则退出并输出计算不收敛的结果，若不大于，则置迭代次数kiter值加1，返回步骤(5)。2.根据权利要求1所述的用于UPFC的选址和容量配置方法，其特征在于：步骤(4)，通过中心校正内点法对连续变量进行优化，得到目标函数的最优值包括以下步骤，(401),列出库恩-塔克条件，如公式(1)所示，其中，y＝[y1,…,ym]T是等式约束的拉格朗日乘子；z＝[z1,…,zr]T，w＝[w1,…,wr]T是不等式约束的拉格朗日乘子；l＝[l1,…,lr]T，u＝[u1,…,ur]T是松弛变量；μ是障碍参数；是f(x)对x的一阶导数；分别是h(x)、g(x)雅可比矩阵的转置；L＝diag(l1,…,lr)；U＝diag(u1,…,ur)；Z＝diag(z1,…,zr)；W＝diag(w1,…,wr)；e＝[1,1,…1]T；(402)，障碍参数μ＝σCGap/...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建坤，卫志农，李群，孙国强，张宁宇，臧海祥，袁宇波，黄为民，赵静波，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32