一种用于互联电网的潮流协同控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种潮流协同控制方法，尤其涉及一种用于互联电网的潮流协同控制 方法，属于电力系统调度技术领域。
【背景技术】
[0002] 现代电力系统在迅猛发展的同时，也暴露了输电网络脆弱的一面。一系列新的矛 盾和问题正日益突出。在互联电网中，运行方式复杂，实际功率分布与理想功率分布可能相 差甚远，时常导致电力潮流分布不合理，输电网络功率分布中可能存在较大的自由潮流，降 低了输电网络的利用效率，增加了功率损耗；由于受到各种因素的干扰，互联网络区域间线 路上功率的流动量不确定，甚至存在潮流振荡现象。在电力市场环境下，为了使系统运行在 某一特定的潮流模式下，会限定某些线路的潮流传输容量，以使潮流按照确定的路径和容 量进行传输等等。
[0003] 为了适应新的形式下电力系统的安全可靠运行和电力市场的商业化运营的要求， 迫切需要提高输电网络潮流的可控性和可调节性。人们一直在探索更先进、有效的潮流控 制手段。
[0004] 电力网络的潮流分布由系统的注入模式和网络结构参数决定。长期以来，在确定 的网络拓扑结构下，电力网络的潮流调整主要依靠改变注入模式。然而，注入模式的改变将 影响资源的优化配置，特别是在电力市场的环境下，改变注入模式还将涉及到多方的经济 利益，更难于处理。利用改变网络的拓扑结构和网络的参数，对线路的潮流进行调节，人们 也制造了一些设备，用于系统的潮流控制，如固定电容补偿装置等。然而这些设备多是基于 机械式开关的，响应速度慢，难于实现对系统潮流连续、快速、准确的调节，不能满足现代电 力系统潮流调节和其它方面控制的需要。
[0005] 随着现代电力电子技术和其它一些相关技术的发展，灵活交流输电（FACTS)技术 的发展为现代电力系统提供了新的控制手段，FACTS是综合电力电子技术、微处理机和微电 子技术、通信技术和控制技术而形成的用于控制交流输电的新技术。在FACTS中，统一潮流 控制器（UPQC)是用大功率电力电子器件代替传统元件的机械高压开关，从而灵活、快速、 准确地改变电压、线路阻抗和功角等系统参数，在不改变网络结构的情况下，大大提高电网 的输电能力以及潮流、电压的控制能力和系统的动态性能。
[0006] 在系统运行过程中，UPFC的控制使电力系统增加了新的控制参数和约束条件。采 取何种控制策略和如何对UPFC装置进行有效的控制是实现UPFC功能的关键。由于潮流计 算的局限性，它所能考虑的约束仅是局部的，而且处理约束的能力也很有限。同时潮流计算 的结果只能给出一种可行的系统运行状态，无法得到UPFC最佳的控制模式，更无法考虑多 个UPFC之间的协调控制。随着电力系统优化潮流的发展和新形势下潮流控制的不同需求， 采用优化方法来寻求UPFC的潮流控制策略是这一问题的发展方向。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于互联电网的潮流协同控制方法。
[0008] 为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：
[0009] 一种用于互联电网的潮流协同控制方法，包括如下步骤：
[0010] S1，对目标区域的电网边界进行静态等值处理，使与目标区域相连的其他电网部 分，与目标区域进行等效剥离；
[0011] S2,根据目标区域中的网络信息，对目标区域内的互联电网进行全局优化，使互联 电网的联络线构成的互联断面传送功率最大；
[0012] S3,以互联电网的联络线构成的互联断面最大传送功率为定功率，在定功率控制 模式下，对统一潮流控制器的控制参数公式进行确定；
[0013] S4,根据控制参数公式得到目标区域中各个统一潮流控制器的控制参数值，通过 对统一潮流控制器中控制参数值的设置，对统一潮流控制器进行协同控制。
[0014] 其中较优地，在步骤S2中，所述对目标区域内的互联电网进行全局优化，使互联 电网的联络线构成的互联断面传送功率最大包括如下步骤：
[0015] S21，读取目标区域内各节点的系统信息；
[0016] S22,根据系统需求设定各个要素的上下线约束，得出使互联电网的联络线构成的 互联断面传送功率最大的各个要素的取值范围；
[0017] S23,根据各个要素的取值范围，建立优化模型求解，得到互联电网的联络线构成 的互联断面最大传送功率。
[0018] 其中较优地，在所述不等式约束条件中，对于目标区域中互联电网的联络线设定 的约束条件为：互联电网的联络线构成的互联断面传送功率以在满足N - 1单回线热稳极 限前提下的最大有功功率为上限，其中N为正整数。
[0019] 其中较优地，在步骤S22中，进行全局优化计算时，需要同时满足定功率全局优化 的约束条件和不等式约束条件。
[0020] 其中较优地，在步骤S3中，所述控制参数公式为；
【主权项】
1. 一种用于互联电网的潮流协同控制方法，其特征在于包括如下步骤： S1，对目标区域的电网边界进行静态等值处理，使与目标区域相连的其他电网部分，与 目标区域进行等效剥离； 52, 根据目标区域中的网络信息，对目标区域内的互联电网进行全局优化，使互联电网 的联络线构成的互联断面传送功率最大； 53, 以互联电网的联络线构成的互联断面最大传送功率为定功率，在定功率控制模式 下，对统一潮流控制器的控制参数公式进行确定； 54, 根据控制参数公式得到目标区域中各个统一潮流控制器的控制参数值，通过对统 一潮流控制器中控制参数值的设置，对统一潮流控制器进行协同控制。
2. 如权利要求1所述的潮流协同控制方法，其特征在于在步骤S2中，所述对目标区域 内的互联电网进行全局优化，使互联电网的联络线构成的互联断面传送功率最大包括如下 步骤： S21，读取目标区域内各节点的系统信息； S22,根据系统需求设定各个要素的上下线约束，得出使互联电网的联络线构成的互联 断面传送功率最大的各个要素的取值范围； S23，根据各个要素的取值范围，建立优化模型求解，得到互联电网的联络线构成的互 联断面最大传送功率。
3. 如权利要求2所述的潮流协同控制方法，其特征在于在： 在步骤S22中，进行全局优化计算时，需要同时满足定功率全局优化的约束条件和不 等式约束条件。
4. 如权利要求3所述的潮流协同控制方法，其特征在于： 在所述不等式约束条件中，对于目标区域中互联电网的联络线设定的约束条件为：互 联电网的联络线构成的互联断面传送功率以在满足N-1单回线热稳极限前提下的最大有 功功率为上限，其中N为正整数。
5. 如权利要求1所述的潮流协同控制方法，其特征在于： 在步骤S3中，所述控制参数公式为；
其中，PJPQe分别是节点1和m之间线路的有功功率和无功功率；rlm是节点1和m之 间线路的电阻；xlm是节点1和m之间线路的感抗；Vm是节点m的电压；0m是节点m的电压 相位。
6. 如权利要求1所述的潮流协同控制方法，其特征在于： 在步骤S4中，所述统一潮流控制器为一个或多个。
【专利摘要】本发明公开了一种用于互联电网的潮流协同控制方法，包括如下步骤：S1，对目标区域的电网边界进行静态等值处理，使与目标区域相连的其他电网部分，与目标区域进行等效剥离；S2，根据目标区域中的网络信息，对目标区域内的互联电网进行全局优化，使互联电网的联络线构成的互联断面传送功率最大；S3，以最大传送功率为定功率，在定功率控制模式下，对统一潮流控制器的控制参数公式进行确定；S4，根据控制参数公式得到目标区域中各个统一潮流控制器的控制参数值，通过对统一潮流控制器中控制参数值的设置，对统一潮流控制器进行协同控制。本发明综合考虑全局信息，通过控制参数值的设定，保证了区域电网内潮流控制器之间的协调一致。
【IPC分类】H02J3-00
【公开号】CN104779609
【申请号】CN201410857021
【发明人】张 林, 张继红, 刘欣宇, 陈涛, 史成钢, 冯丽, 吴迎霞, 金黎明, 万朝辉, 张同尊, 刘艳, 何攻, 尚学伟, 翟勇, 赵林, 余建明
【申请人】国家电网公司, 国网重庆市电力公司, 北京科东电力控制系统有限责任公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月31日