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线间潮流控制器应用评估策略研究

电测与仪表 2022年第9期59卷 53-62页

作者：高伯阳蔡晖吴熙谢珍建黄俊辉东南大学电气工程学院南京210096 江苏省电力公司电力经济技术研究院南京210008

随着社会负荷不断增长、网架结构日益复杂,骨干网络潮流分布不均、电压支撑能力不足等问题已成为制约系统输送能力的重要因素。线间潮流控制器(Interline Power Flow Controller,IPFC)是一种潮流控制能力强大的新型FACTS装置,可应用于... 详细信息

随着社会负荷不断增长、网架结构日益复杂,骨干网络潮流分布不均、电压支撑能力不足等问题已成为制约系统输送能力的重要因素。线间潮流控制器(Interline Power Flow Controller,IPFC)是一种潮流控制能力强大的新型FACTS装置,可应用于多条通道的潮流控制和暂态稳定控制,提升稀缺廊道资源的输电效率。考虑到目前缺乏对IPFC应用效果评估的理论研究和指导规划,文中提出了一种基于模糊层次分析的综合评判方法。从静态、暂态、动态等方面定义了电网柔性评估指标,建立评估层次结构,并给出各指标的权重赋值方法。并在大系统中选取关键输电断面,通过多组算例获取各指标的标度,评估IPFC在典型应用场景下的控制潜力、安全指标及投资价值。最后结合模糊分析给出IPFC方案的综合分值和整体评价,量化装置对系统的作用,为IPFC的规划应用工程提供一定理论依据和技术支撑。

关键词：线间潮流控制器功率注入模型层次分析法评估策略

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基于混合注入模型的光伏并网潮流计算研究

现代电力 2014年第1期31卷 45-51页

作者：王立国刘宝柱华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

首先提出将光伏电站计入网络参数的潮流计算策略,充分考虑光伏电站及电网的相互影响,通过一次计算同时得到光伏电站、电网两部分的潮流结果。针对光伏电站并入输电网问题,提出光伏电站网络化简策略,减少网络节点增加个数,减小雅克比矩... 详细信息

首先提出将光伏电站计入网络参数的潮流计算策略,充分考虑光伏电站及电网的相互影响,通过一次计算同时得到光伏电站、电网两部分的潮流结果。针对光伏电站并入输电网问题,提出光伏电站网络化简策略,减少网络节点增加个数,减小雅克比矩阵增大规模。求解潮流时,提出基于电流/功率混合注入模型的牛顿-拉夫逊(N-R)潮流算法。该算法既继承了常规电流注入模型迭代时,雅克比矩阵PQ节点分块矩阵的非对角元素恒定不变的优点,又降低了雅克比矩阵的规模,节省存储空间。针对混合注入模型的混合坐标问题,提出坐标转换策略,将潮流方程右侧均转换到同一坐标下,使潮流方程变得整齐,程序编写方便。最后,从青海某光伏电站中选出4路光伏阵列并网线路接入IEEE30节点系统,基于其实际参数,进行并网潮流计算,验证了本文算法的可行性。

关键词：光伏电站并网潮流计算电流注入模型功率注入模型 N-R

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基于潮流灵敏度的IST安装位置选择

电测与仪表 2023年第3期60卷 172-177,194页

作者：蔡萍田翠华康翦冰孔婧怡武汉大学电气与自动化学院武汉430072

新型“SEN Transfomer”(IST)是一种由三相双绕组变压器和有载调压开关组成的电磁式统一潮流控制器,较ST具有更灵活的潮流调控能力与更大的潮流调控范围。文中详细介绍了IST的拓扑结构及基本工作原理,推导了IST的功率注入模型。引入线... 详细信息

新型“SEN Transfomer”(IST)是一种由三相双绕组变压器和有载调压开关组成的电磁式统一潮流控制器,较ST具有更灵活的潮流调控能力与更大的潮流调控范围。文中详细介绍了IST的拓扑结构及基本工作原理,推导了IST的功率注入模型。引入线路有功潮流性能指数,根据IST基本选址原则及计算得到的潮流灵敏度系数,以提高系统有功潮流调节能力为目的,对IST的安装位置进行了选择。在IEEE 14节点系统中对所提出的方法进行了验证,结果表明在该方法计算得到的支路上安装IST后,系统的有功潮流分布得到了明显的改善。

关键词：电磁式统一潮流控制器潮流灵敏度功率注入模型潮流调节

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一种新的含UPFC的电力系统潮流算法

继电器 2006年第2期34卷 20-23,34页

作者：童强彭建春湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

提出了一种新的UPFC功率注入模型。基于该模型,推导了含UPFC的电网潮流方程,提出了一种新的算法来求解含UPFC的电网潮流问题。该算法基于快速解偶法(FDLF),包含了两个交替迭代过程,继承了快速解偶法的基本特性,雅可比矩阵在迭代过程中... 详细信息

提出了一种新的UPFC功率注入模型。基于该模型,推导了含UPFC的电网潮流方程,提出了一种新的算法来求解含UPFC的电网潮流问题。该算法基于快速解偶法(FDLF),包含了两个交替迭代过程,继承了快速解偶法的基本特性,雅可比矩阵在迭代过程中保持对称、定常。此外,采用该潮流计算模型可以直接方便地得到UPFC控制变量的较佳初始条件,有利于算法的收敛。通过实例的计算和比较,最后验证了算法的可靠、快速和准确。

关键词：统一潮流控制器灵活交流输电系统潮流计算快速解偶法功率注入模型

含柔性交流输电设备的电网可靠性评估及优化配置模型研究

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含柔性交流输电设备的电网可靠性评估及优化配置模型研究

作者：杨晓嵩重庆大学

学位级别：硕士

本文受国家自然科学基金项目（柔性发输电系统概率风险评估和优化配置模型研究，项目号50977094）资助。柔性交流输电（FlexibleAC Transmission Systems，FACTS）设备通过对电网参数的柔性化调节，提供了一种除机组重新调度和网络... 详细信息

本文受国家自然科学基金项目（柔性发输电系统概率风险评估和优化配置模型研究，项目号50977094）资助。柔性交流输电（FlexibleAC Transmission Systems，FACTS）设备通过对电网参数的柔性化调节，提供了一种除机组重新调度和网络拓扑改变外电网潮流分布优化调整的崭新手段，对于充分挖掘现有输电设备的输电潜力、降低电网运行风险提供了新的机会。本文基于发输电系统可靠性评估，充分探讨了FACTS设备对系统可靠性的改善效果，提出了一种启发式FACTS设备优化配置算法。论文具体内容如下： 1)针对潮流计算模型中计入FACTS设备调整功能时，电网节点导纳矩阵的元素会发生改变，甚至节点导纳中会产生可变元素的问题，论文将FACTS支路的控制参数对系统潮流的贡献等效为相应支路两侧的功率注入，从而在不修改原始节点导纳矩阵的情况下灵活嵌入FACTS元件模型，方便地进行潮流计算和最优潮流计算。 2)基于FACTS设备的功率注入模型，详细分析了FACTS控制作用的引入对潮流方程、支路潮流方程和最优负荷削减的影响，构建了一种能够考虑FACTS控制作用的最优负荷削减和发输电系统可靠性评估的通用模型。采用状态枚举法，对RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统进行了发输电系统可靠性评估，分析了FACTS设备安装位置、安装容量、系统装机容量、系统负荷水平、输电线路可靠性参数、FACTS自身可靠性参数等因素的变化对FACTS设备的电网可靠性改善效果的影响，为FACTS设备安装位置和装设容量的优选提供了有益的参考。 3)针对发输电系统可靠性评估的计算复杂性，提出了一种基于容量灵敏度的启发式FACTS设备优化配置算法。通过最优负荷削减模型中FACTS设备不等式约束所对应的拉格朗日乘子的物理意义，推导了系统电量不足期望EENS对FACTS设备容量的灵敏度表达式，根据该灵敏度排序的筛选结果选择FACTS设备最佳安装位置;并以FACTS设备投资费用与用户停电损失之和最小为目标，通过逐级增大最佳位置处FACTS设备容量的方法确定最优安装容量。RBTS和IEEE-RTS79系统上的仿真研究,表明该算法具有较好的收敛性和通用性，不仅能大幅度地减少优化配置问题的计算量，而且对工程实践具有一定的指导作用。

关键词：晶闸管控制串联电容器统一潮流控制器功率注入模型可靠性灵敏度优化配置

含FACTS元件的电力系统潮流计算模型与算法的研究

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含FACTS元件的电力系统潮流计算模型与算法的研究

作者：童强湖南大学

学位级别：硕士

随着电力市场化和电力负荷的不断增长,以及对电力系统安全性的更加重视,以大功率电力电子器件为基础的柔性交流输电技术己经成为人们研究的热点。柔性交流输电装置能对电力系统进行灵活、快速的控制,提高电网的输电能力,增强系统的经济... 详细信息

随着电力市场化和电力负荷的不断增长,以及对电力系统安全性的更加重视,以大功率电力电子器件为基础的柔性交流输电技术己经成为人们研究的热点。柔性交流输电装置能对电力系统进行灵活、快速的控制,提高电网的输电能力,增强系统的经济性、可靠性和安全性,使电力系统正朝着较高可控性的方向发展。建立相应的、正确且合适的稳态潮流计算模型是对各种FACTS装置研究和控制的基础。本文首先简单介绍了FACTS的定义、作用和分类,接着介绍了几种有发展前途的主要FACTS装置的基本工作原理。对这些FACTS元件,国内外已经提出了它们的多种等效电路和潮流计算模型,相应的算法也被发展。本文对这些模型和算法作了比较详细的分析和比较,并讨论了在含FACTS元件的电网中影响潮流计算速度和收敛性能的主要因素,指出了此研究领域当前存在和需要解决的问题。通过对以上FACTS元件的基本原理和等效电路的分析,本文提出了一种新的FACTS元件的稳态模型和潮流计算方法,详细阐述了该模型和算法的原理,以及推导过程。该模型基于功率注入法,考虑了所在线路的对地电纳,且直观、简单、通用,适用于FACTS元件的多种运行方式和所有的FACTS设备。该算法主要是与快速解偶算法相结合,算法的求解速度快、便于编程实现;通过选择等效节点附加注入功率作为新增加的状态变量,容易确定FACTS元件控制参数和系统状态变量的较佳初始条件,改善了收敛性能。最后,以含UPFC的5节点系统和IEEE-30节点系统作为试验系统进行实例仿真计算,本文模型和算法的准确性、快速性和可靠性得到验证。

关键词：柔性交流输电系统统一潮流控制器潮流计算解偶功率注入模型潮流控制

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目标确定下的含FACTS元件统一三相潮流

黑龙江电力 2013年第3期35卷 229-234页

作者：于吉庆司双王坤杨威徐旺杰吉林省电力勘测设计院长春130022 宿迁市供电公司江苏宿迁223800 盐城市供电公司江苏盐城224000

基于FACTS元件等效电源模型,将FACTS元件对网络的影响以等效三相注入功率表示,可以在不改变原有网络节点导纳矩阵的条件下进行三相潮流计算。将FACTS元件对线路功率的控制目标值引入到节点注入功率平衡方程中,建立含FACTS元件三相潮流模... 详细信息

基于FACTS元件等效电源模型,将FACTS元件对网络的影响以等效三相注入功率表示,可以在不改变原有网络节点导纳矩阵的条件下进行三相潮流计算。将FACTS元件对线路功率的控制目标值引入到节点注入功率平衡方程中,建立含FACTS元件三相潮流模型,此模型结合交替迭代法将节点附加注入功率作为状态变量,保留了传统潮流算法的迭代形式和雅可比矩阵的特点,有利于采用基于序分量—解耦补偿法进行计算。针对3类不同FACTS元件根据其内部约束列出了模型中的差异,并以简单5节点系统进行算例分析,结果表明建立的计算模型具有一定的收敛性,FACTS元件在改善三相不平衡中具有一定的作用。

关键词： FACTS 三相潮流功率注入模型控制目标功率平衡方程交替迭代法序分量一解耦补偿法