一种静止同步串联补偿器的选址定容方法技术

本发明专利技术提供了一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，包括：构建静止同步串联补偿器选址定容的目标函数，并确定选址定容的约束条件；采用灾变变速量子遗传算法计算目标函数的函数值，并比较种群中各个个体的目标函数值，进而确定最优的静止同步串联补偿器安装位置和注入电压幅值。与现有技术相比，本发明专利技术提供的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，从多个目标出发，在全网线路中搜索最佳线路和容量来安装静止同步串联补偿器，使电网经济性和稳定性综合水平有所提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性交流输电
，具体涉及一种静止同步串联补偿器的选址定容方法。
技术介绍
柔性交流输电系统(FlexibleACTransmissionSystem，FACTS)是指将现代电力电子技术和现代控制技术结合起来，以达到提高系统稳定性，调节系统潮流和优化系统运行条件等目标的新技术。随着电力电子技术的发展，FACTS技术必将成为电网系统中的重要一环静止同步串联补偿器是FACTS家族中的一员，它是一种基于可关断器件的串联补偿装置，其核心部分是一个电压源换流器。在电力系统中，可以将静止同步串联补偿器等效成一个串联在线路上的可控电压源，通过改变其电压和相位来达到快速调节系统潮流的目的。同时，静止同步串联补偿器有抑制次同步谐振和阻尼功率振荡的作用。目前在输电网中安装静止同步串联补偿器时，有的直接按经验选出线路，然后经多次试算比较得到相对较好的安装位置和安装容量，但没有采用优化的数学模型进行全局优化，由此得到的安装位置并不能充分发挥静止同步串联补偿器对潮流的控制作用；有的方法是将选址与定容问题分开，即先按照某些指标确定安装位置，然后再在确定安装位置的基础上计算其补偿容量。这种方式将问题分步完成，实际上简化了问题，不一定能找到目标的最优解。因此，需要按提供一种能够提高电网运行经济性和稳定性的静止同步串联补偿器选址定容方法，使得静止同步串联补偿器所在区域的电网游动损耗、电压偏移率和负荷裕度三个指标综合达到最优。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本专利技术提供了一种静止同步串联补偿器的选址定容方法。本专利技术的技术方案是：所述方法包括：构建所述静止同步串联补偿器选址定容的目标函数，并确定所述选址定容的约束条件；采用灾变变速量子遗传算法计算所述目标函数的函数值，比较种群中每个个体目标函数的函数值，确定最优的静止同步串联补偿器安装位置和注入电压幅值Usssc。与最接近的现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，从多个目标出发，在全网线路中搜索最佳线路和容量来安装静止同步串联补偿器，使电网经济性和稳定性综合水平有所提高；2、本专利技术提供的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，考虑了多目标之间量纲不同的问题，使用归一化的方法处理多目标问题，使不同量纲的量得以同时考虑；同时可以通过调节权重来调整各个目标的侧重；3、本专利技术提供的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，采用灾变变速量子遗传算法收敛速度快，全局寻优能力强，可以很好地克服传统量子遗传算法容易陷入局部最优的缺点。附图说明图1：本专利技术实施例中一种静止同步串联补偿器的选址定容方法流程图；图2：本专利技术实施例中灾变变速量子遗传算法流程图；图3：本专利技术实施例中量子染色体的第k位变异示意图；图4：本专利技术实施例中量子染色体换算成安装位置和注入电压幅值示意图；图5：本专利技术实施例中IEEE39节点系统结构图；图6：本专利技术实施例中目标函数值随进化代数变化示意图；图7：本专利技术实施例中量子相干交叉示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面分别结合附图，对本专利技术实施例提供的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法进行说明。图1为本专利技术实施例中一种静止同步串联补偿器的选址定容方法流程图，如图所示，本实施例中静止同步串联补偿器的选址定容方法包括下述步骤：步骤S01：构建同步串联补偿器选址定容的目标函数，并确定选址定容的约束条件。一、目标函数本实施例中选址定容控制目标包括但不限于静止同步串联补偿器的电力系统的有功网损、电压偏移率和负荷裕度，也可以是上述目标中的一个或两个的组合，目标函数minF的表达式为： min F = w 1 P l o s s P l o s s _ i n i + w 2 Δ U ΔU i n i + w 3 T T i n i - - - ( 1 ) ]]>其中，Ploss、ΔU和T分别为包含有静止同步串联补偿器的电力系统的有功网损、电压偏移率和负荷裕度，Ploss_ini、ΔUini和Tini分别为不包含有静止同步串联补偿器的电力系统的有功网损、电压偏移率和负荷裕度，w1、w2和w3均为权重，w1+w2+w3＝1。二、约束条件本实施例中选址定容的约束条件包括节点功率平衡约束条件、SSSC自身约束条件、发电机有功/无功约束条件、节点电压幅值约束条件、线路传输功率约束条件和SSSC注入电压幅值约束条件中任一种或者至少任两种，具体为：1、节点功率平衡约束条件的表达式为： P i + P i S 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，其特征在于，所述方法包括：构建所述静止同步串联补偿器选址定容的目标函数，并确定所述选址定容的约束条件；采用灾变变速量子遗传算法计算所述目标函数的函数值，比较种群中每个个体目标函数的函数值，确定最优的静止同步串联补偿器安装位置和注入电压幅值Usssc。

【技术特征摘要】
1.一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，其特征在于，所述方法包括：
构建所述静止同步串联补偿器选址定容的目标函数，并确定所述选址定容的约束条
件；
采用灾变变速量子遗传算法计算所述目标函数的函数值，比较种群中每个个体目标函
数的函数值，确定最优的静止同步串联补偿器安装位置和注入电压幅值Usssc。
2.如权利要求1所述的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，其特征在于，所述目
标函数的表达式为：
min F = w 1 P l o s s p l o s s _ i n i + w 2 Δ U ΔU i n i + w 3 T T i n i - - - ( 1 ) ]]>其中，Ploss、ΔU和T分别为包含有静止同步串联补偿器的电力系统的有功网损、电压偏
移率和负荷裕度，Ploss_ini、ΔUini和Tini分别为不包含有静止同步串联补偿器的电力系统的
有功网损、电压偏移率和负荷裕度，w1、w2和w3均为权重，w1+w2+w3＝1。
3.如权利要求1所述的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，其特征在于，所述选
址定容的约束条件包括节点功率平衡约束条件、SSSC自身约束条件、发电机有功/无功约束
条件、节点电压幅值约束条件、线路传输功率约束条件和SSSC注入电压幅值约束条件中任
一种或者至少任两种。
4.如权利要求3所述的一种静止同步串联补偿器的选址定容方法，其特征在于，所述节
点功率平衡约束条件的表达式为：
P i + P i S S S C - U i Σ k = 1 n U k ( G i k cosθ i k + B i k sinθ i k ) = 0 Q i + Q i S S S C - U i Σ k = 1 n U k ( G i k sinθ i k - B i k cosθ i k ) = 0 P j + P j S S S C - U j Σ k = 1 n U k ( G j k cosθ j k + B j k sinθ j k ) = 0 Q j + Q j S S S C - U j Σ k = 1 n U k ( G j k sinθ j k - B j k cosθ j k ) = 0 - - - ( 2 ) ]]>其中，n为电力系统的节点总数，Pi和Qi分别为节点i注入的有功功率和无功功率，Pj和Qj分别为节点j注入的有功功率和无功功率，Ui、Uj和Uk分别为节点i、j、k的电压幅值；θik＝θi-
θk，θjk＝θj-θk，θi、θj、θk分别为节点i、j、k的相位；Gik和Bik分别为节点i、k之间的电导和电
纳；
PiSSSC和QiSSSC分别为串联SSSC后节点i等效注入的有功功率和无功功率：
P i s s s c = U i U s s s c [ G cos ( θ i - δ s s s c ) + B sin ( θ i - δ s s s c ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆振纲，闫卫国，蔡林海，蒋菱，邓占锋，李国栋，赵国亮，王旭东，宋洁莹，刘云，霍现旭，尉志勇，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11