一种分布式潮流控制器的机电暂态模型与仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式潮流控制器的机电暂态模型与仿真方法，该模型包括标准测试系统，DPFC串联侧自定义模型和DPFC并联侧自定义模型。本发明专利技术根据分布式潮流控制器的工作原理，对电力系统进行潮流分析时，运用计及内部3次谐波动态能量交换的注入电流法思想，调节分布式潮流控制器对电力网络接口节点的注入电流，实现线路潮流和母线电压的控制功能。本发明专利技术通过推导出计及内部3次谐波动态能量交换的分布式潮流控制器串并联侧向线路两端节点注入的等效电流的数学模型，适用于电力系统机电暂态分析的仿真过程，为深入研究DPFC的性能和特性提供方法，为DPFC装置的效能分析提供模型依据。

Electromechanical transient model and simulation method of distributed power flow controller

The invention discloses an electromechanical transient model and a simulation method of a distributed power flow controller, which comprises a standard test system, a DPFC series side custom model and a DPFC parallel side custom model. According to the working principle of the distributed power flow controller, power flow analysis of power system, using the 3 harmonic and internal dynamic energy exchange current injection method, the injection current of the electric power network interface node regulation of distributed power flow controller, realize the control function of the line flow and bus voltage. The mathematical model of 3 harmonic dynamic energy exchange of distributed power flow controller on equivalent current parallel side lines at both ends of the internal node injection and the derivation process of simulation application in power system transient analysis, provide a method for further study the performance and characteristics of DPFC, provide the basis for the model of DPFC device performance analysis.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统运行与控制技术，尤其涉及一种分布式潮流控制器的机电暂态模型与仿真方法。
技术介绍
随着电力系统及输电技术的发展，输电电压等级不断提高，输电距离不断增长，电网结构日趋复杂，电网传输容量及需求也不断增大，同时，电磁环网的存在和潮流的自然分布往往使得电网的关键输电断面在正常及事故后存在潮流分布不均的现象，限制了断面整体输送能力，导致出现了一方面需要增加输电通道提升输电能力，另一方面现有电网线路的输电能力又得不到充分利用的矛盾局面，寻求一种提高输电能力的潮流控制方法极其紧迫。统一潮流控制器(unifiedpowerflowcontroller，UPFC)是目前功能最为强大的潮流控制装置，它通过对电力系统的线路阻抗、电压相角和电压幅值进行调节可同时或独立地实现电力系统母线电压、线路有功功率潮流、无功功率潮流和系统稳定的控制。但是由于其成本及可靠性问题其推广应用受到了限制。研究一种既具有UPFC的强大功能，其可靠性和成本又能被电力系统广泛接受的潮流控制装置，对我国电力经济持续发展有着极为重要的意义。分布式潮流控制器(distributedpowerflowcontroll本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式潮流控制器的机电暂态模型，其特征在于，包括：标准测试系统，用于为分布式潮流控制器模型提供信号输入；所述信号包括：被控线路实际运行的有功功率PL和无功功率QL，线路首端电压幅值Vs，送电端节点电压Vs的相角θs，受电端节点电压的幅值Vm和相角θm；DPFC串联侧自定义模型，用于根据输入的被控线路的有功功率PL、无功功率QL，及线路首端电压幅值Vs和送电端节点电压Vs的相角θs，输出线路两端的节点电流Ise的实部Ise_x和虚部Ise_y，以及反映内部3次谐波能量动态交换的Iinj_m3；DPFC并联侧自定义模型，用于将受电端节点电压的幅值Vm和相角θm，被控线路的有功功率PL、无功功率...

【技术特征摘要】
2016.12.19 CN 20161117977551.一种分布式潮流控制器的机电暂态模型，其特征在于，包括：标准测试系统，用于为分布式潮流控制器模型提供信号输入；所述信号包括：被控线路实际运行的有功功率PL和无功功率QL，线路首端电压幅值Vs，送电端节点电压Vs的相角θs，受电端节点电压的幅值Vm和相角θm；DPFC串联侧自定义模型，用于根据输入的被控线路的有功功率PL、无功功率QL，及线路首端电压幅值Vs和送电端节点电压Vs的相角θs，输出线路两端的节点电流Ise的实部Ise_x和虚部Ise_y，以及反映内部3次谐波能量动态交换的Iinj_m3；DPFC并联侧自定义模型，用于将受电端节点电压的幅值Vm和相角θm，被控线路的有功功率PL、无功功率QL作为并联侧自定义模型的输入信号，并联侧注入送电端节点的电流Ish在xy轴坐标系下的实部Ish_x和虚部Ish_y作为自定义模型的输出信号，以及反映内部3次谐波能量动态交换的Iinj_s3。2.根据权利要求1所述的分布式潮流控制器的机电暂态模型，其特征在于，所述串联侧自定义模型的输入输出表达式为：I·se=Vse_x+jvse_yjXse,]]>其中，Vse_x为Vse的x轴分量，Vse_y为Vse的y轴分量，Xse表示串联变流器的等效电抗；Vse_x=Vse_dcosθs-Vse_qsinθsVse_y=Vse_dsinθs-Vse_qcosθs,]]>θse=arctanVseqVsed,]]>Vse_q=Kps(Pref-PL),Vse_d=Kqs(Qref-QL),]]>式中，Ki/s是积分环节(i＝p，q)，Kp，Kq是积分系数；Pref，Qref分别是被控线路的有功和无功功率目标值；PL、QL分别是被控线路的实际有功和无功功率；Vse_d和Vse_q由VS分解得到；DPFC注入被控线路的3次谐波电流：Iinj_s3·=-Vse3·jXse3,Iinj_m3·=Vse3·jXse3]]>式中，Xse3表示串联变压器等效3次谐波电抗，Vse3表示串联侧注入3次谐波电压。3.根据权利要求1所述的分布式潮流控制器的机电暂态模型，其特征在于，所述并联侧自定义模型的输入输出表达式为：I·sh=...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涌，赵红生，乔立，徐秋实，唐爱红，高梦露，陈强，金英雷，邵云露，熊杰，郑蒙，王少荣，刘涤尘，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖北省电力公司，武汉理工大学，华中科技大学，武汉大学，
类型：发明
国别省市：北京;11