本发明专利技术公开了一种受端电网动态无功补偿装置配置位置选择的方法。受端电网动态无功补偿装置配置位置选择是基于电力系统安全稳定和动态电压支撑量化分析方法，以系统电压稳定裕度和支撑效果反映配置位置对系统综合影响。该方法克服静态配置方法不能反映系统扰动的影响，综合全面反映了动态无功补偿装置配置站点对系统安全稳定特性的改善效果，充分发挥了动态无功补偿装置作用。因此，受端电网动态无功补偿装置配置位置选择方法具有较好的实际指导意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统及其自动化
，提出了。
技术介绍
随着电力系统的日趋复杂和负荷水平的快速增长，受端电网电压稳定问题受到了越来越多的关注。基于大功率电力电子的柔性交流输电系统(Flexible AC TransmissionSystem, FACTS)技术广泛应用于电力工业，对增强电力系统运行的稳定性和安全性、提高输电能力和用电效率、在节能及改善电能质量等方面都发挥越来越重要的作用。与传统无功补偿设备相比，以静止无功补偿器(static var compensator, SVC)和静止同步补偿器(static synchronous compensator, STATCOM)为代表的动态无功补偿装置具有快速响应特性，可以有效提高系统的动态无功储备，改善系统的暂态电压稳定性。而选择合适的安装地点是充分发挥动态无功补偿装置作用的前提条件，具有重要的实际意义。动态无功补偿装置作为一种典型的柔性输电(FACTS)装置，具有以下作用:①当系统发生故障或突增负荷时，动态地提供电压支撑，确保节点电压的稳定性，提高电力系统暂态稳定水平，减少低压释放负荷数量，并防止因暂态电压崩溃导致的大面积恶性停电事故；②动态地维持输电线路端电压，提高输电线路稳态传输功率极限，提高交直流远距离输电能力；③抑制系统过电压，改善系统电压稳定性；④阻尼电力系统功率振荡；⑤在负荷侧，抑制电压闪变、补偿负荷不平衡、提高功率因数、改善电能质量。受端系统中大城市负荷中心由于抗暂态电压稳定的条件恶化，对动态无功补偿装置有广泛的需求，主要体现在:①由于资源与环境等因素的限制，远方区外供电比例加大，负荷区内缺乏足够的动态电压支撑和动态无功储备空调比例增加，负荷变化随机性加大，负荷事故时的调节特性变坏手动投切的补偿电容比例过大，恶化严重故障时的电压支撑能力；④电力电子技术的广泛应用，很多负荷对电压的灵敏度降低，不利于电压的恢复。在用户侧，如冶金、铁路牵引、化工/农药、风力发电以及有剧烈波动负荷的各个行业都迫切需要加装动态无功补偿装置来保证对用户供电的稳定性和可靠性。动态无功补偿可实时响应系统的无功需求，动态无功补偿装置最佳配置地点和配置容量随着场景(包括方式和扰动)不同而变化，而且装置的配置必须考虑对暂态过程的控制效果。动态无功补偿装置设备造价昂贵，但配置结论具有强烈的特定性，难以广泛、大容量采用。如何确定最佳的配置位置是关键，因此提出建立。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种根据受端系统分区运行的区域电网存在的暂态电压安全风险，结合时域仿真计算数据求出分区内各点的阻抗模裕度指标排出系统电压薄弱节点顺序，筛选出配置位置的待选点集，再综合反映暂态支撑效果的轨迹灵敏度指标，确定动态无功补偿装置布点。为了实现上述目的，本专利技术是采取以下的技术方案来实现的:，包括下列步骤:(I)确定受端电网所研究的区域和运行方式，利用电力系统综合分析软件电力系统综合分析平台(PSD-BPA)计算系统功率同步扰动，在负荷功率同步增大时，考虑电压控制节点(PV)无功功率越限约束，得到电力系统运行各时段的动态仿真数据；(2)计算各负荷节点(PQ)系统综合动态等值阻抗、负荷静态等值阻抗和阻抗模裕度；(a)负荷静态等值阻抗:权利要求1.，包括下列步骤: (1)确定受端电网所研究的区域和运行方式，利用电力系统综合分析软件电力系统综合分析平台(PSD-BPA)计算系统功率同步扰动，在负荷功率同步增大时，考虑电压控制节点(PV)无功功率越限约束，得到电力系统运行各时段的动态仿真数据； (2)计算各负荷节点(PQ)系统综合动态等值阻抗、负荷静态等值阻抗和阻抗模裕度； (a)负荷静态等值阻抗:全文摘要本专利技术公开了。受端电网动态无功补偿装置配置位置选择是基于电力系统安全稳定和动态电压支撑量化分析方法，以系统电压稳定裕度和支撑效果反映配置位置对系统综合影响。该方法克服静态配置方法不能反映系统扰动的影响，综合全面反映了动态无功补偿装置配置站点对系统安全稳定特性的改善效果，充分发挥了动态无功补偿装置作用。因此，受端电网动态无功补偿装置配置位置选择方法具有较好的实际指导意义。文档编号H02J3/18GK103199549SQ201310122049公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日专利技术者李帅虎, 曹一家, 辛拓, 杨银国, 林建熙, 范丁中 申请人:湖南大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种受端电网动态无功补偿装置配置位置选择的方法，包括下列步骤：(1)确定受端电网所研究的区域和运行方式，利用电力系统综合分析软件电力系统综合分析平台(PSD?BPA)计算系统功率同步扰动，在负荷功率同步增大时，考虑电压控制节点(PV)无功功率越限约束，得到电力系统运行各时段的动态仿真数据；(2)计算各负荷节点(PQ)系统综合动态等值阻抗、负荷静态等值阻抗和阻抗模裕度；(a)负荷静态等值阻抗：Zit=VitIit---(1)式中：Zit为i节点t时刻的负荷静态等值阻抗；Vit为i节点t时刻负荷节点电压值；Iit为i节点t时刻负荷电流；(b)综合动态等值阻抗为：ZiTHEVt=dVidIi=Vit-Vi(t-1)Iit-Ii(t-1)---(2)式中：ZiTHEVt为i节点t时刻的综合动态等值阻抗；dVi为i节点t时刻的电压变化率；dIt为i节点t时刻的电流变化率；Vit为系统i节点t时刻的的负荷电压值；Vi(t?1)为系统i节点t?1时刻的负荷电压值；Tit为系统i节点t时刻的负荷电流值；Ii(t?1)为系统i节点t?1时刻的负荷电流值；(c)负荷阻抗模裕度为：μit=|ZiLDt|-|ZiTHEVt||ZiLDt|---(3)(d)节点负荷阻抗模裕度平均值：μ‾t=Σi=1nμitn---(4)式中：μit为负荷阻抗模裕度；0≤μit＜1，为t时刻负荷阻抗模裕度平均值；ZiLDt为系统i方式下t时刻的负荷静态阻抗值；ZiTHEVt为系统i方式下t时刻的综合动态等值阻抗；根据阻抗模裕度μit大小，对电力系统节点电压稳定性强弱排序，确定准稳态分析方法系统电压稳定性较弱的节点集合，μit低于的平均值的点确定为安装静止同步补偿器(STATCOM)的待选节点{B1，B2，…，Bm}；(3)针对受端电网所研究的区域，对电力系统进行时域扫描，根据故障后各节点电压降之和确定威胁电力系统暂态电压稳定的关键故障集合{F1，F2，...，FNI}；(4)待选节点配置容量，若待选节点电压等级为500KV配置容量则为±200Mvar，若待选节点电压等级220KV则配置容量为±30Mvar；(5)分别在各个待选节点安装STATCOM，对关键故障集合{F1，F2，...，FNI}再次进行时域仿真；(6)根据时域仿真结果，计算节点Bj(j＝1，2，...，m)的改进轨迹灵敏度指标(TSIj)；TSIj=Σl=1Nl{WFlΣi=1n[WbiΣk=1NkWkVi,l(tk,Qj0+ΔQj(STATCOM))-Vi,l(tk,Qj0)SSTATCOM]}---(5)式中：TSIj为节点Bj的改进TSI；N1为考察故障总数；WF1为故障F1的权重，F1(1＝1，2，¨，N1)；Wbi为节点Bi电压的权重；Vi，l(tk，Qj0+ΔQj(STATCOM))为节点Bj安装额定容量为SSTATCOM的STATCOM后，在故障F1下，节点电压Vi在t＝tk时刻的值；Qj(STATCOM)为在节点Bj安装STATCOM后，STATCOM释放的无功功率)；Vi，l(tk，Qj0)为安装STATCOM前，在故障F1下，Vi在t＝tk时刻的值；当采样间隔Δt为常数且足够小时，[Vi，l(tk，Qj0+ΔQj(STATCOM))?Vi，l(tk，Wj0)]Δt为在节点Bj安装STATCOM后电压曲线Vi(t)在时间区间[t1，tNk]内的V?t面积增量；(7)对待选安装节点根据TSIj按照升序排序，TSIj指标值最大者即为待选节点{B1，B2，…，Bm}中选出的动态无功补偿装置配置点；(8)在选出的动态无功补偿装置配置点安装STATCOM，进行对关键故障集合{F1，F2，...，FNI}的时域仿真，如果未达到在故障状态下每个节点电压暂态恢复阶段第一个时间刻度电压水平均达≥0.75Pu以上的配置方案暂态稳定 目标，则将该配置点保持配置状态并从待选节点{B1，B2，…，Bm}中去除，再在其余待选节点{B1，B2，…，Bm}中分别安装STATCOM，对关键故障集合{F1，F2，...，FNI}再次进行时域仿真，按照(6)、(7)步方法求出需要增加的配置点集，直至满足故障状态下每个节点电压暂态恢复阶段第一个时间刻度电压水平均达≥0.75Pu以上；(9)得出优化配置点集，确定无功补偿装置配置位置最终配置方案。FSA00000876338100015.tif,FSA00000876338100021.tif...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李帅虎，曹一家，辛拓，杨银国，林建熙，范丁中，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。