一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法,将潮流熵作为系统潮流分布的优化指标，通过FACTS装置的控制参数来协调控制潮流变化，在优化目标函数潮流熵值的同时避免造成线路利用率过小或者过负荷。首先通过潮流计算获得潮流熵值判断潮流分布状况，由此得到影响系统潮流分布的线路信息，然后对FACTS装置进行协调控制，考虑FACTS装置数量、发电机组出力、线路水平、节点电压幅值、FACTS位置等的约束，对系统的潮流进行优化，从而使优化指标潮流墒值得到调节，保证线路的有效利用率，从整体上反映系统的潮流分布均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统中输配电系统的控制
，特别涉及一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法。
技术介绍
随着电力系统网络规模的不断扩大，高电压、大容量、远距离输电和大电网的互联已经成为现代电力系统的主要发展趋势之一。然而，在其迅猛发展的同时，也暴露了输电网络脆弱的一面，一系列新的矛盾和问题日益凸显。近年来，在国内以至世界范围内，输电网络的严重事故时有发生。例如印度7. 30大面积停电影响逾3亿人，7. 31的又一轮更大规模停电，6. 7亿人受到影响，波及几乎半个印度。在输电网络迫切需要新的调控手段来提高电压质量和系统稳定性之际，一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(FACTS)技术应运而生。所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术，简称FACTS，是一种将微机处理技术、控制技术、电力电子技术等高新技术应用于高压输电系统，以提高系统可靠性、可控性、运行效率和电能质量，并可获取大量节电效益的新型综合技术，是通过改变电力系统的主要参数来控制潮流分布，使输电过程更加可靠，具有更大的可控性和更好的效率。FACTS的使用突破了过去单一控制器的局部作用及影响，从整体上提高交流输电线和输电网运行控制能力和水平。FACTS具有控制输电网络潮流流向和输送能力的效果，为电力市场创造电力定向输送条件，有助于提高现有输电网的稳定性，可靠性和供电质量等。FACTS最重要的应用方面之一是潮流控制，因此开展FACTS潮流控制的研究具有重要的理论价值和实际意义，且是非常紧要和迫切的，以满足新形势下电力系统的运行需要。潮流熵是近些年基于热力学定律中熵理论而提出的，熵是对系统混乱和无序状态的一种量度，系统的有序程度越低，则其熵越大；反之，系统的有序程度越高，其熵就越小。熵的性质有可加性、非负性、极值性、与状态编号无关性。把熵植入到电力系统中可以与线路的潮流分布进行匹配，熵值的意义和性质在电力系统中赋予新的含义。
技术实现思路
本专利技术鉴于以往的研究大多侧重于FACTS装置对线路负载率的提高，没有从整个系统全面衡量FACTS装置增加以后带来的潮流分布优化效果，提出了一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法，该方法能够快速调节相应电网中因负荷变化而引起的功率分布变化问题，FACTS装置的投入调节控制可抑制震荡以及提高系统的暂态稳定性，FACTS的投运调节控制可以提高系统的电压稳定性，增大负荷裕度，改善控制线路的潮流分布，同时还提高了电力系统的输电能力。该专利技术能够合理的选择FACTS装置的位置，避免导致电压稳定性和输电能力的降低，而且可以适合的选择容量，避免成本的浪费。本专利技术基于潮流熵的概念，从系统的全局进行分析，利用FACTS装置对电力系统中的潮流进行优化控制，达到系统线路等的最优使用状况。本专利技术将潮流熵作为系统潮流分布的优化指标，潮流熵值越趋向于零表明系统中的潮流分布越均匀、系统的稳定程度越高。优化过程中利用多FACTS装置的协调控制，避免造成线路利用率过小或过负荷，因此，潮流熵值的求取要满足一定的线路约束条件，最终目标是通过FACTS装置的协调控制使得系统的潮流熵值最优，同时线路的负载状况也达到理想状态。本专利技术在电力系统中引入FACTS装置，通过FACTS装置的协调控制来优化系统潮流使得潮流熵值的最优化，FACTS装置有连续可调和分组投切等多种形式的模型，目前为止具有潮流控制的FACTS元件主要有ASVG、TCPS, TCSC、UPFC, SPFC等，虽然其控制变量各不相同，但其模型可以用串联和并联的导纳形式表示成通用的FACTS模型(如附图说明图1)，由此可以简化计算、设计过程，方便协调控制。I设定目标函数min H(Xn, Yn)(I)其中Χη=T，Yn= τ 表示 FACTS 装置控制变量；η表示安装的FACTS装置个数；以下是分析影响潮流熵值的因素，主要因子是线路的有功功率，最终可归结到由FACTS装置来进行协调控制。线路负荷率权利要求1.一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法，其特征是，建立了一个以潮流墒最小为目标的函数，通过多FACTS装置进行协调控制的控制方法。考虑到目前FACTS装置的多样化，对其进行了标准化处理，简化了对潮流熵的控制分析，同时减少了不必要的状态变量。2.根据权利要求1所述的一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法，其特征是，所述的潮流熵值H作为潮流分布均匀度的判断指标，应用到FACTS装置的协调控制过程中使得系统的潮流最优化。对系统分析潮流分布时，建立了潮流熵minH(Xn，Yn)的数学模型，其中Xn=D^X2, - ,Xn]T, Yn=LY1, Y2,…，YJt表示FACTS装置控制变量；n表示安装的FACTS装置个数。约束条件包含等式约束和不等式约束； (1)等式约束3.根据权利要求2所述的一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法，其特征是，在获得具体的潮流熵的过程，关于对各线路负荷率a i划区间归类，给定常数序列U= {U1，U2,…,Uk, .",Unh即可得(Uk, Uk+1) ,U取值1. 5,然后对属于同一区间、不同负荷率的线路进行概率化，转换成概率问题，形成潮流熵关键判断的基础。全文摘要本专利技术公开了一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法,将潮流熵作为系统潮流分布的优化指标，通过FACTS装置的控制参数来协调控制潮流变化，在优化目标函数潮流熵值的同时避免造成线路利用率过小或者过负荷。首先通过潮流计算获得潮流熵值判断潮流分布状况，由此得到影响系统潮流分布的线路信息，然后对FACTS装置进行协调控制，考虑FACTS装置数量、发电机组出力、线路水平、节点电压幅值、FACTS位置等的约束，对系统的潮流进行优化，从而使优化指标潮流墒值得到调节，保证线路的有效利用率，从整体上反映系统的潮流分布均匀。文档编号H02J3/00GK103001219SQ20121050406公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日专利技术者黎灿兵, 肖利武, 曹一家, 朱前龙, 钟跃 申请人:湖南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于潮流熵的多FACTS最优化协调控制方法，其特征是，建立了一个以潮流墒最小为目标的函数，通过多FACTS装置进行协调控制的控制方法。考虑到目前FACTS装置的多样化，对其进行了标准化处理，简化了对潮流熵的控制分析，同时减少了不必要的状态变量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎灿兵，肖利武，曹一家，朱前龙，钟跃，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：