多類型FACTS在河南電網(wǎng)中的優(yōu)化配置研究.pdf

1、隨著我國電網(wǎng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模和復(fù)雜程度不斷擴(kuò)大，如何在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，提高系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性已成為國內(nèi)外電力領(lǐng)域?qū)W者的重要研究方向。柔性交流輸電技術(shù)（FACTS）的應(yīng)用與發(fā)展為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了有效手段。對于大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)，F(xiàn)ACTS的安裝地址以及容量的選擇直接決定了其在電網(wǎng)中的應(yīng)用效果。如何合理地選取FACTS的類型、安裝地址和容量，對FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益乃至電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
　　

2、本文以±800kV，8000MW的哈密到鄭州高壓直流輸電系統(tǒng)（簡稱哈-鄭直流系統(tǒng)）投運(yùn)后的河南電網(wǎng)為研究對象，對該大型復(fù)雜交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)利用多種FACTS裝置提高系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究，得出了FACTS接入電網(wǎng)的優(yōu)化配置方案。主要的研究成果如下:
　　(1)對FACTS裝置的基本原理與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)功率注入法搭建了統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)的數(shù)學(xué)模型，并在電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)中組建了UPFC、可控串

3、聯(lián)補(bǔ)償器(TCSC)、靜止無功發(fā)生器(STATCOM)的穩(wěn)態(tài)仿真模型。利用簡化的河南電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該模型的有效性，同時(shí)說明FACTS具有良好的潮流控制能力。
　　(2)對FACTS的安裝地點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先排序。分別選取代表串并聯(lián)補(bǔ)償結(jié)合的UPFC、代表串聯(lián)補(bǔ)償?shù)腡CSC、代表并聯(lián)補(bǔ)償?shù)腟TATCOM，利用靈敏度分析法和模態(tài)分析法求取了線路參與因子以及靈敏度系數(shù)，找到了電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定方面的薄弱母線和能有效提高有功傳輸功率

4、的線路，并以此為依據(jù)選擇了FACTS的安裝地點(diǎn)。
　　(3)針對提高電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性、降低投資費(fèi)用的多個(gè)目標(biāo)，設(shè)計(jì)了FACTS的優(yōu)化配置模型。建立了FACTS的投資費(fèi)用函數(shù);設(shè)定所要尋求的多目標(biāo)函數(shù):系統(tǒng)負(fù)荷能力指標(biāo)與FACTS投資費(fèi)用。選用粒子群算法PSO計(jì)算Pareto最優(yōu)解集，從而得到最終的FACTS優(yōu)化配置方案。
　　(4)以交直流混聯(lián)的河南電網(wǎng)為研究對象，結(jié)合已得的FACTS優(yōu)先安裝地點(diǎn)，利用PSO算法進(jìn)行多種F