一种获得统一潮流控制器配置的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种获得统一潮流控制器配置的方法及装置。该方法包括：根据线路的潮流分布，确定至少两条统一潮流控制器UPFC的配置线路；确定所述UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数；根据所确定的运行方式及配置参数对所述UPFC配置线路进行故障分析，获得所述UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态；将最佳所述潮流转移状态对应的UPFC配置线路确定为最终的配置方式。本发明专利技术实施例通过多通道以及多种运行方式的UPFC优化配置，均衡了断面的潮流分布，提高了热稳定裕度，最大限度的提高了输电能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及一种获得统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)配置的方法及装置。
技术介绍
在电力系统的发展过程中，电网互联的优势逐步显现出来。电网互联有助于实现水火互济和区域互补，达到更合理地利用能源的目的。我国电网目前已实现全国联网，并在积极发展交流1000kV和直流±800kV特高压工程，其目的就是为了进一步加强各电网之间的联系，实现资源的优化配置。电网互联后也产生了诸如联络线功率波动、事故连锁波及电磁环网环流等问题。这些问题给电网的运行控制带来了新的挑战，在极端情况下往往会引发系统故障的连锁反应，造成事故范围扩大。随着我国500kV主网架的进一步加强，各省之间的联络线随之得到加强。然而，在特高压落点附近，潮流汇集或送出较为集中，导致省间断面中各个通道的潮流分布不均衡。当潮流较重的双回线路发生N-1故障(一回线路故障后断开)时，其功率主要转移至与其电气距离较近的同一个通道上的另外一回线路，导致另外一回线路重载或过载，而由于线路热稳定极限的限制，潮流分布不均衡使得省间端面不能充分利用线路的输电能力，导致输电能力下降。其中，热稳定极限是线路的载流能力，由线路长时间所能承受的最高温度决定。UPFC是柔性交流输电系统(Flexible Alternative Current Transmission Systems，FACTS)家族中最复杂也是最具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，且功能最强大的FACTS元件。UPFC是将一个由换流器产生的交流电压串入加在输电线相电压上，使其幅值和相角均可连续变化，从而实现线路有功和无功功率的准确调节，可实现均衡潮流分布、提高电网输送能力以及阻尼系统振荡的作用。因此，在电网中如何获得合理的UPFC配置来均衡潮流分布，进而提高电网输送能力就变得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种获得统一UPFC配置的方法及装置，能够均衡潮流分布，进而提高电网输送能力。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种获得统一潮流控制器配置的方法，包括：根据线路的潮流分布，确定至少两条统一潮流控制器UPFC的配置线路；确定所述UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数；根据所确定的运行方式及配置参数对所述UPFC配置线路进行故障分析，获得所述UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态；将最佳所述潮流转移状态对应的UPFC配置线路确定为最终的配置方式。进一步，所述根据线路的潮流分布，确定至少两条统一潮流控制器UPFC的配置线路，包括：根据所述线路故障前的潮流和热稳定极限，确定所述线路的负载状况；根据所述线路故障后的潮流和热稳定极限，统计所述线路的热稳定裕度；在满足预设条件的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路；在所述配置UPFC的线路上，根据线路的潮流方向和线路的高抗分布，确定所述UPFC的设置位置。进一步，所述在满足预设条件的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路，包括：在未配置柔性交流输电系统FACTS设备的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路。进一步，所述确定所述UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数，包括：根据所述UPFC的通流电流，确定所述UPFC的基准电压和所述UPFC的容量；根据配置所述UPFC前的线路的潮流分布，确定所述UPFC串联端的控制模式及线路控制参数的初始值；根据所述UPFC与系统的无功交换确定所述UPFC并联端的控制模式。进一步，所述UPFC并联端的控制模式为定无功功率控制模式。进一步，所述根据所确定的运行方式及配置参数对所述UPFC配置线路进行故障分析，获得所述UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态，包括：根据所确定的运行方式及配置参数，调整所述UPFC配置线路的双回线路潮流，统计N-1故障后所述双回线路中另外一回线的热稳定裕度；获得所述热稳定裕度与所述UPFC容量的比值，其中，所述比值用于表征所述潮流转移状态。本专利技术还公开了一种获得统一潮流控制器配置的装置，包括：线路确定单元，用于根据线路的潮流分布，确定至少两条统一潮流控制器UPFC的配置线路；参数确定单元，用于确定所述UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数；分析单元，用于根据所确定的运行方式及配置参数对所述UPFC配置线路进行故障分析，获得所述UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态；配置确定单元，用于将最佳所述潮流转移状态对应的UPFC配置线路确定为最终的配置方式。进一步，所述线路确定单元包括：负载确定子单元，用于根据所述线路故障前的潮流和热稳定极限，确定所述线路的负载状况；统计子单元，用于根据所述线路故障后的潮流和热稳定极限，统计所述线路的热稳定裕度；路线确定子单元，用于在满足预设条件的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路；位置确定子单元，用于在所述配置UPFC的线路上，根据线路的潮流方向和线路的高抗分布，确定所述UPFC的设置位置。进一步，所述路线确定子单元，用于在未配置柔性交流输电系统FACTS设备的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路。进一步，所述参数确定单元包括：第一确定子单元，用于根据所述UPFC的通流电流，确定所述UPFC的基准电压和所述UPFC的容量；第二确定子单元，用于根据配置所述UPFC前的线路的潮流分布，确定所述UPFC串联端的控制模式及线路控制参数的初始值；第三确定子单元，用于根据所述UPFC与系统的无功交换确定所述UPFC并联端的控制模式。进一步，所述UPFC并联端的控制模式为定无功功率控制模式。进一步，所述分析单元包括：调整子单元，用于根据所确定的运行方式及配置参数，调整所述UPFC配置线路的双回线路潮流，统计N-1故障后所述双回线路中另外一回线的热稳定裕度；获得子单元，用于获得所述热稳定裕度与所述UPFC容量的比值，其中，所述比值用于表征所述潮流转移状态。与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点：本专利技术实施例通过多通道以及多种运行方式的UPFC优化配置，均衡了断面的潮流分布，提高了热稳定裕度，最大限度的提高了输电能力。附图说明图1是本专利技术的一种获得UPFC配置的方法实施例的步骤流程图；图2是一种获得UPFC配置路线的方法实施例的步骤流程图；图3是某年河北电力系统网架示意图；图4是一种确定UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数的方法实施例的步骤流程图；图5是一种获得UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态的方法实施例的步骤流程图；图6是某年基础方式下UPFC优化配置前潞城-辛安N-1故障后部分线路有功功率曲线；图7是某年基础方式下采用本专利技术实施例UPFC配置方法后潞城-辛安N-1故障后部分线路有功功率曲线；图8是一种获得统一潮流控制器配置的装置实施例的结构框图；图9是一种线路确定单元的实施例的结构框图；图10是一种参数确定单元的实施例的结构框图；图11是一种分析单元的实施例的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参照图1，示出了本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得统一潮流控制器配置的方法，其特征在于，包括：根据线路的潮流分布，确定至少两条统一潮流控制器UPFC的配置线路；确定所述UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数；根据所确定的运行方式及配置参数对所述UPFC配置线路进行故障分析，获得所述UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态；将最佳所述潮流转移状态对应的UPFC配置线路确定为最终的配置方式。

【技术特征摘要】
1.一种获得统一潮流控制器配置的方法，其特征在于，包括：根据线路的潮流分布，确定至少两条统一潮流控制器UPFC的配置线路；确定所述UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数；根据所确定的运行方式及配置参数对所述UPFC配置线路进行故障分析，获得所述UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态；将最佳所述潮流转移状态对应的UPFC配置线路确定为最终的配置方式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据线路的潮流分布，确定至少两条统一潮流控制器UPFC的配置线路，包括：根据所述线路故障前的潮流和热稳定极限，确定所述线路的负载状况；根据所述线路故障后的潮流和热稳定极限，统计所述线路的热稳定裕度；在满足预设条件的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路；在所述配置UPFC的线路上，根据线路的潮流方向和线路的高抗分布，确定所述UPFC的设置位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在满足预设条件的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路，包括：在未配置柔性交流输电系统FACTS设备的线路中根据所述负载状况和所述热稳定裕度确定配置UPFC的线路。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述UPFC配置线路的运行方式及UPFC的配置参数，包括：根据所述UPFC的通流电流，确定所述UPFC的基准电压和所述UPFC的容量；根据配置所述UPFC前的线路的潮流分布，确定所述UPFC串联端的控制模式及线路控制参数的初始值；根据所述UPFC与系统的无功交换确定所述UPFC并联端的控制模式。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述UPFC并联端的控制模式为定无功功率控制模式。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的运行方式及配置参数对所述UPFC配置线路进行故障分析，获得所述UPFC配置线路在故障后的潮流转移状态，包括：根据所确定的运行方式及配置参数，调整所述UPFC配置线路的双回线路潮流，统计N-1故障后所述双回线路中另外一回线的热稳定裕度；获得所述热稳定裕度与所述U...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊杰，程伦，申旭辉，曹树江，罗红梅，樊彦坤，唐晓骏，高泽明，霍启迪，王生彬，李晓郡，翟万生，李旭，王瑞欣，
申请(专利权)人：国网河北省电力公司，中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河北;13