[發(fā)明專利]一種基于潮流熵的多FACTS最優(yōu)化協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210504064.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103001219B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎燦兵;肖利武;曹一家;朱前龍;鐘躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于潮流熵的多FACTS最優(yōu)化協(xié)調(diào)控制方法，將潮流熵作為系統(tǒng)潮流分布的優(yōu)化指標(biāo)，通過(guò)FACTS裝置的控制參數(shù)來(lái)協(xié)調(diào)控制潮流變化，在優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)潮流熵值的同時(shí)避免造成線路利用率過(guò)小或者過(guò)負(fù)荷。首先通過(guò)潮流計(jì)算獲得潮流熵值判斷潮流分布狀況，由此得到影響系統(tǒng)潮流分布的線路信息，然后對(duì)FACTS裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，考慮FACTS裝置數(shù)量、發(fā)電機(jī)組出力、線路水平、節(jié)點(diǎn)電壓幅值、FACTS位置等的約束，對(duì)系統(tǒng)的潮流進(jìn)行優(yōu)化，從而使優(yōu)化指標(biāo)潮流熵值得到調(diào)節(jié)，保證線路的有效利用率，從整體上反映系統(tǒng)的潮流分布均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中輸配電系統(tǒng)的控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于潮流熵的多FACTS最優(yōu)化協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高電壓、大容量、遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)的互聯(lián)已經(jīng)成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。然而，在其迅猛發(fā)展的同時(shí)，也暴露了輸電網(wǎng)絡(luò)脆弱的一面，一系列新的矛盾和問(wèn)題日益凸顯。近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)以至世界范圍內(nèi)，輸電網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重事故時(shí)有發(fā)生。例如印度7.30大面積停電影響逾3億人，7.31的又一輪更大規(guī)模停電，6.7億人受到影響，波及幾乎半個(gè)印度。在輸電網(wǎng)絡(luò)迫切需要新的調(diào)控手段來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性之際，一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)——柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

所謂“柔性交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)，簡(jiǎn)稱FACTS，是一種將微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)、電力電子技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行效率和電能質(zhì)量，并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)，是通過(guò)改變電力系統(tǒng)的主要參數(shù)來(lái)控制潮流分布，使輸電過(guò)程更加可靠，具有更大的可控性和更好的效率。

FACTS的使用突破了過(guò)去單一控制器的局部作用及影響，從整體上提高交流輸電線和輸電網(wǎng)運(yùn)行控制能力和水平。FACTS具有控制輸電網(wǎng)絡(luò)潮流流向和輸送能力的效果，為電力市場(chǎng)創(chuàng)造電力定向輸送條件，有助于提高現(xiàn)有輸電網(wǎng)的穩(wěn)定性，可靠性和供電質(zhì)量等。FACTS最重要的應(yīng)用方面之一是潮流控制，因此開(kāi)展FACTS潮流控制的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義，且是非常緊要和迫切的，以滿足新形勢(shì)下電力系統(tǒng)的運(yùn)行需要。

潮流熵是近些年基于熱力學(xué)定律中熵理論而提出的，熵是對(duì)系統(tǒng)混亂和無(wú)序狀態(tài)的一種量度，系統(tǒng)的有序程度越低，則其熵越大；反之，系統(tǒng)的有序程度越高，其熵就越小。熵的性質(zhì)有可加性、非負(fù)性、極值性、與狀態(tài)編號(hào)無(wú)關(guān)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于以往的研究大多側(cè)重于FACTS裝置對(duì)線路負(fù)載率的提高，沒(méi)有從整個(gè)系統(tǒng)全面衡量FACTS裝置增加以后帶來(lái)的潮流分布優(yōu)化效果，提出了一種基于潮流熵的多FACTS最優(yōu)化協(xié)調(diào)控制方法，該方法能夠快速調(diào)節(jié)相應(yīng)電網(wǎng)中因負(fù)荷變化而引起的功率分布變化問(wèn)題，F(xiàn)ACTS裝置的投入調(diào)節(jié)控制可抑制震蕩以及提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，F(xiàn)ACTS的投運(yùn)調(diào)節(jié)控制可以提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，增大負(fù)荷裕度，改善控制線路的潮流分布，同時(shí)還提高了電力系統(tǒng)的輸電能力。該發(fā)明能夠合理的選擇FACTS裝置的位置，避免導(dǎo)致電壓穩(wěn)定性和輸電能力的降低，而且可以適合的選擇容量，避免成本的浪費(fèi)。

本發(fā)明基于潮流熵的概念，從系統(tǒng)的全局進(jìn)行分析，利用FACTS裝置對(duì)電力系統(tǒng)中的潮流進(jìn)行優(yōu)化控制，達(dá)到系統(tǒng)線路等的最優(yōu)使用狀況。

本發(fā)明將潮流熵作為系統(tǒng)潮流分布的優(yōu)化指標(biāo)，潮流熵值越趨向于零表明系統(tǒng)中的潮流分布越均勻、系統(tǒng)的穩(wěn)定程度越高。優(yōu)化過(guò)程中利用多FACTS裝置的協(xié)調(diào)控制，避免造成線路利用率過(guò)小或過(guò)負(fù)荷，因此，潮流熵值的求取要滿足一定的線路約束條件，最終目標(biāo)是通過(guò)FACTS裝置的協(xié)調(diào)控制使得系統(tǒng)的潮流熵值最優(yōu)，同時(shí)線路的負(fù)載狀況也達(dá)到理想狀態(tài)。