一种基于移相器调节因子的移相器选址方法及装置与流程

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种考虑移相器调节因子的选址方法。

背景技术：

1、灵活交流输电技术(flexible ac transmission system，facts)是应用电力电子技术以及现代控制技术，通过对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节，从而控制系统潮流，使得系统更具有灵活性。晶闸管型可控移相器(thyristor controlledphase shifting transformer,tcpst)作为一种串联型facts装置，可以调节安装点电压得幅值和相位，不仅可用于稳态潮流与电压控制，还可以用来改善系统稳定性。将移相器安装在潮流堵塞的线路上，可以转移过载线路的功率，实现潮流的均衡分布。目前涉及可控移相器的选址方法大多从移相器对潮流变化的直接影响对移相器档位进行调节，未考虑移相器档位在调节过程中阻抗变化对潮流大小的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于移相器调节因子的移相器选址方法及装置，在保证区域潮流分布均衡的基础上，合理配置移相器的安装位置，从而保证移相器阻抗变化最小的同时，对线路潮流的调节能力最大。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种基于移相器调节因子的移相器选址方法，包括：

4、基于接入移相器的电网系统，建立移相器的选址优化模型；

5、将接入移相器的线路和移相器的幅值和相角档位作为控制变量，采用粒子群算法对所述选址优化模型进行求解；

6、根据求解结果，确定各移相器的接入线路。

7、可选的，所述选址优化模型为：

8、maxf(w,l)

9、式中，w,l分别为移相器的电气信息和所处线路，pg＝(pg1,pg2,…,pgt)、qg＝(qg1,qg2,…,qgt)为电网系统中发电机的有功功率和无功功率，t为电网系统中发电机总数；u＝(u1,u2,…,un)为电网系统中节点的电压，n为电网系统中节点总数；tp＝(tp1,tp2,…tpm)、分别为移相器的幅值和相角档位，m为电网系统中移相器总数；f(·)目标函数；l＝(l1,l2,…,le)，e为电网系统中线路总数。

10、可选的，所述选址优化模型的等式约束包括：

11、对于电网系统中所有节点，满足潮流平衡公式：

12、

13、式中，n为电网系统中节点总数，i、j＝1,2,…,n；ui、uj为节点i、j的电压，gij、bij为电网系统的导纳矩阵中i行j列元素的实部和虚部，θij为节点i、j的电压相角差；pi、qi为节点i上注入的有功功率和无功功率；

14、对于未接入移相器的线路上节点x，其注入的有功功率px和无功功率qx为：

15、

16、式中，pgx、qgx为节点x上发电机的有功功率和无功功率；plx、qlx为节点x的有功负荷和无功负荷；

17、对于接入移相器的线路上节点y，其注入的有功功率py和无功功率qy为：

18、

19、式中，pgy、qgy为节点y上发电机的有功功率和无功功率；ply、qly为节点y的有功负荷和无功负荷；pty、qty为移相器对节点y等效注入的有功功率和无功功率。

20、可选的，所述选址优化模型的不等式约束包括：

21、节点电压约束：

22、

23、式中，ui为电网系统中节点i的电压，为电压ui的最小阈值和最大阈值；

24、发电机出力约束：

25、

26、

27、式中，qgt、pgt为电网系统中发电机t的无功功率和有功功率，为无功功率qgt的最小阈值和最大阈值，为有功功率pgt的最小阈值和最大阈值；

28、线路传输功率约束：

29、

30、

31、式中，qe、pe为电网系统中线路e传输的无功功率和有功功率，为无功功率qe、有功功率pe的最大阈值；

32、移相器档位约束：

33、

34、

35、式中，tp,分别为移相器的幅值和相角档位，为幅值tp的最小阈值和最大阈值，为相角档位的最小阈值和最大阈值。

36、可选的，所述目标函数为：

37、

38、

39、

40、式中，se、δpe为电网系统中线路e的有功功率变化因子和有功功率变化量，pe′、pe为电网系统中线路e接入移相器和未接入移相器传输的有有功功率；z(w,l)为w,l条件下的移相器的等效阻抗，zmax为移相器的最大等效阻抗。

41、第二方面，本发明提供了一种基于移相器调节因子的移相器选址装置，所述装置包括：

42、模型构建模块，用于基于接入移相器的电网系统，建立移相器的选址优化模型；

43、模型求解模块，用于将接入移相器的线路和移相器的幅值和相角档位作为控制变量，采用粒子群算法对所述选址优化模型进行求解；

44、选址确定模块，用于根据求解结果，确定各移相器的接入线路。

45、可选的，所述选址优化模型为：

46、maxf(w,l)

47、式中，w,l分别为移相器的电气信息和所处线路，pg＝(pg1,pg2,…,pgt)、qg＝(qg1,qg2,…,qgt)为电网系统中发电机的有功功率和无功功率，t为电网系统中发电机总数；u＝(u1,u2,…,un)为电网系统中节点的电压，n为电网系统中节点总数；tp＝(tp1,tp2,…tpm)、分别为移相器的幅值和相角档位，m为电网系统中移相器总数；f(·)目标函数；l＝(l1,l2,…,le)，e为电网系统中线路总数；

48、所述目标函数为：

49、

50、

51、

52、式中，se、δpe为电网系统中线路e的有功功率变化因子和有功功率变化量，pe′、pe为电网系统中线路e接入移相器和未接入移相器传输的有有功功率；z(w,l)为w,l条件下的移相器的等效阻抗，zmax为移相器的最大等效阻抗。

53、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括处理器及存储介质；

54、所述存储介质用于存储指令；

55、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述方法的步骤。

56、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

57、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

58、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

59、本发明提供的一种基于移相器调节因子的移相器选址方法，考虑了在调节移相器档位的过程中移相器本身的阻抗对于潮流控制的影响，采用移相器调节因子计算不同阻抗时移相器对潮流的调节能力，从而选取出移相器最合适的档位，在保证移相器阻抗变化最小的同时，对线路潮流的调节能力最大。