[發(fā)明專利]提高IPFC功率注入模型在潮流計(jì)算中收斂性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811148805.5
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109149584B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曦;吳熙;劉玙;陶加貴;徐曉軼;陳軒
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 饒欣

本發(fā)明公開了一種提高IPFC功率注入模型在潮流計(jì)算中收斂性的方法，在含IPFC電網(wǎng)的潮流計(jì)算過程中引入PI控制環(huán)節(jié)求解IPFC注入系統(tǒng)的部分功率，并且當(dāng)?shù)`差減小到一定值但潮流仍未達(dá)到收斂條件時(shí)，重新設(shè)置PI控制器參數(shù)，減小其迭代步長，以克服因超調(diào)導(dǎo)致的收斂性下降的問題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了IPFC采用功率注入模型時(shí)電網(wǎng)潮流計(jì)算收斂性的大幅提高，可以提升運(yùn)行分析人員的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行分析和仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高IPFC功率注入模型在潮流計(jì)算中收斂性的方法。

背景技術(shù)

線間潮流控制器(Interline Power Flow Controller，IPFC)與統(tǒng)一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)一樣，都是第三代FACTS器件的典型代表。相較于UPFC而言，IPFC是一種功能更為全面和強(qiáng)大的FACTS控制裝置。一方面，它不僅能夠同UPFC一樣直接控制串聯(lián)部分所安裝輸電線路上的潮流，還能夠?qū)崿F(xiàn)線路間的功率交換，從而控制不同線路之間的潮流；另一方面，UPFC在控制自身安裝線路潮流時(shí)有可能會導(dǎo)致臨近重載線路潮流越限，而IPFC控制潮流具有定向的特點(diǎn)，可將重載線路潮流定向、定量地“搬運(yùn)”至臨近輕載線路，減少對其他線路的潮流影響。除此之外，由于IPFC通過直流母線傳輸功率，其有功功率的傳輸是異步的。所以IPFC甚至可以對兩條有著任意相角關(guān)系、屬于不同系統(tǒng)的線路進(jìn)行潮流控制。綜上，IPFC能夠靈活控制電力系統(tǒng)的有功、無功、電壓、阻抗和功角，便于優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行、提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

目前，對含IPFC的系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，常采用等效功率注入法。用牛頓—拉夫遜法求解含有控制目標(biāo)的潮流方程時(shí)，需要對傳統(tǒng)潮流方程的雅克比矩陣進(jìn)行修改，若采用功率注入法，則可以較好地解決這個(gè)問題，它將IPFC對系統(tǒng)的影響等效到對應(yīng)線路的兩側(cè)節(jié)點(diǎn)上，這樣可在不修改原來節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納陣的情況下嵌入IPFC模型，最大限度地利用傳統(tǒng)潮流計(jì)算中雅克比矩陣形成的公式和經(jīng)驗(yàn)。但是IPFC采用功率注入模型會導(dǎo)致潮流計(jì)算收斂性變差，迭代次數(shù)明顯增加，影響計(jì)算分析速度，降低了規(guī)劃分析人員的工作效率，當(dāng)計(jì)算含IPFC電網(wǎng)的連續(xù)潮流或者批量計(jì)算含IPFC電網(wǎng)多種運(yùn)行方式的潮流時(shí)，因功率注入模型導(dǎo)致的收斂性變差而產(chǎn)生的計(jì)算速度慢問題將變得更為突出。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種提高IPFC功率注入模型在潮流計(jì)算中收斂性的方法，能夠有效提高IPFC采用功率注入模型時(shí)潮流計(jì)算的收斂性，潮流迭代次數(shù)明顯減少，極大提高含IPFC功率注入模型的電網(wǎng)的潮流計(jì)算速度。

技術(shù)方案：為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的提高IPFC功率注入模型在潮流計(jì)算中收斂性的方法，包括以下步驟：

S1：初始化潮流方程，令迭代次數(shù)k為1；設(shè)定IPFC控制目標(biāo)值，將主控線路有功潮流P₁控制在P_1ref，將主控線路無功潮流Q₁控制在Q_1ref，將輔控線路有功潮流P₂控制在P_2ref；其中，P_1ref為主控線路有功潮流的控制目標(biāo)，Q_1ref為主控線路無功潮流的控制目標(biāo)，P_2ref為輔控線路有功潮流的控制目標(biāo)；

S2：開始潮流迭代，求解第k次迭代時(shí)的主控線路有功潮流第k次迭代時(shí)的主控線路無功潮流以及第k次迭代時(shí)的輔控線路有功潮流得到第k次迭代時(shí)主控線路有功潮流的迭代誤差第k次迭代時(shí)主控線路無功潮流的迭代誤差以及第k次迭代時(shí)輔控線路有功潮流的迭代誤差