[發明專利]一種UPFC接入對于系統慣性響應強弱的判別方法

在審

• 申請號: 201610769086.3
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107069737A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 杜文娟;汪惟源;蔡暉;任必興
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司;華北電力大學;國網江蘇省電力公司經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明屬于電氣控制技術領域，尤其是一種UPFC接入對于系統慣性響應強弱的判別方法。

背景技術

統一潮流控制器(UPFC)是迄今為止功能最為強大的FACTS裝置，其主要由一臺激勵變壓器(Excitation Transformer，ET)、一臺增壓變壓器(Boosting Transformer，BT)、2個三相電壓源逆變器(Voltage Source Converter，VSC)和一個直流連接電容器組成。

在智能電網中，VSC的類機電暫態特性是決定故障情況下UPFC與交流系統動態交互的關鍵；UPFC在系統機電暫態過程中的作用與故障有功功率是否穿越VSC以及穿越功率的大小和時間(能量)密切相關。在鎖相環不能及時、完全跟蹤裝置并網節點電壓相角的時間段內，VSC向電力系統呈現出類機電暫態弱慣性；此時，UPFC將通過VSC與交流系統產生有功功率動態交互，從而參與系統暫態功率的變化和分布，影響智能電網的功角穩定性。為此，需要建立UPFC向電力系統呈現出類機電暫態慣性強弱的的評價指標。

發明內容

為了解決上述問題，本發明一種UPFC接入對于系統慣性響應強弱的判別方法，其特征在于，所述方法的具體步驟為

1)收集數據：收集系統發電機內部數據、勵磁系統數據；系統線路、 節點參數；UPFC數據；

2)進行全系統潮流計算；

3)計算UPFC相關電氣量穩態初值；

4)選取目標振蕩模態，計算各響應函數，判別UPFC裝置向電力系統呈現出類機電暫態慣性強弱：依據UPFC線性化模型，計算UPFC動態注入系統的功率偏差與UPFC接入點的電壓相量偏差的比值，如果該比值為個位數，則成為弱慣性響應；如果該比值為十位數及以上，則稱為強慣性響應。

所述步驟4)的具體過程為

1)建立統一潮流控制器UPFC狀態方程

式(1)中第二、三行為UPFC并聯側的電流環狀態方程，為UPFC并聯側VSC電流相量，I_ed、I_eq分別為的d、q軸分量；第四、五行為UPFC串聯側的電流環狀態方程，為UPFC串聯側VSC電流相量，I_bd、I_bq分別為的d、q軸分量；ω₀為系統同步角頻率；X_b、X_e分別為UPFC串、并聯側變壓器等值電抗；C_dc為UPFC電容參數，V_dc為UPFC直流電容電壓，并聯VSC的有功交換P_e＝V_edI_ed+V_eqI_eq，串聯VSC的有功交換P_b＝V_bdI_bd+V_bqI_bq； V_1d、V_1q分別為UPFC關聯節點電壓相量的d、q軸分量；V_2d、V_2q分別為UPFC關聯節點電壓相量的d、q軸分量；

2)建立UPFC響應方程