计及SSSC的系统可用输电能力研究

论文摘要

随着我国电力工业的发展,多层次多区域的互联电力系统已经形成。大规模电网的互联实现了电力资源的共享,在更大程度上满足了电力系统对运行的灵活性、可靠性和经济性的要求。电力系统的区域间可用输电能力（Available Transfer Capability, ATC）是衡量互联电网传输能力的一个重要指标,充裕的可用输电能力,能够减少电网阻塞的发生,保证电力交易的顺利进行。柔性交流输电系统（Flexible Alternate Current Transmission System,FACTS）是提高电网可用输电能力的重要手段。静止同步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator, SSSC）作为一种串联型FACTS装置,以变换器技术为基础,主要应用于输电线路的串联补偿。SSSC可以等效成为一个幅值和相角均可调的同步电压源,通过调节其输出电压的幅值和相位,来等效地改变输电线路的有效阻抗从而实现对电网输送功率的控制。本文给出了电力系统区域间可用输电能力的基本概念,并且给出了可用输电能力的定义和计算框架。计及静止同步串联补偿器SSSC,建立了的可用输电能力计算的最优潮流模型,在模型中引入了SSSC装置的功率注入模型,并采用原对偶内点法对其进行求解。为了确定装置的安装位置,利用特征结构分析法,根据最小模特征值对控制变量的灵敏度系数来选择最有利于提高输电能力SSSC安装位置。利用IEEE-30节点系统进行了仿真计算,结果验证了本文中模型和算法的合理性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 互联区域间可用输电能力的研究方法和研究现况
• 1.2.1 基于概率的求解方法
• 1.2.2 确定性的求解方法
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 可用输电能力的基本概念
• 2.1 引言
• 2.2 可用输电能力的基本概念
• 2.2.1 可用输电能力的定义
• 2.2.2 可用输电能力的计算原则
• 2.2.3 可用输电能力计算的基本定理
• 2.2.4 输电容量裕度
• 2.3 本章小结
• 第3章 静止同步串联补偿器概述
• 3.1 引言
• 3.2 FACTS 的基本概念
• 3.2.1 FACTS 装置的基本类型
• 3.2.2 FACTS 装置的优越性
• 3.3 SSSC 装置的基本概念
• 3.3.1 SSSC 的系统模型
• 3.3.2 SSSC 装置的控制
• 3.3.3 SSSC 的性能与特征
• 3.3.4 SSSC 装置对系统功角特性的影响
• 3.4 本章小节
• 第4章 计及SSSC 装置的ATC 计算模型的建立
• 4.1 引言
• 4.2 FACTS 装置的计算模型
• 4.3 SSSC 装置功率注入模型的建立
• 4.3.1 SSSC 装置功率注入模型
• 4.3.2 SSSC 装置运行约束条件
• 4.4 含SSSC 装置的ATC 计算模型
• 4.4.1 目标函数
• 4.4.2 等式约束
• 4.4.3 不等式约束
• 4.5 本章小结
• 第5章 计及SSSC 装置的ATC 计算模型求解
• 5.1 引言
• 5.2 原对偶内点法
• 5.2.1 原对偶内点法的过程推导
• 5.2.2 原对偶内点法解最优潮流问题的计算步骤
• 5.2.3 原对偶内点法的流程图
• 5.3 SSSC 装置的优化配置
• 5.3.1 特征值灵敏度分析的基本原理
• 5.3.2 最小模特征值
• 5.3.3 特征值灵敏度分析法的应用
• 5.3.4 最小模特征值的求解
• 5.4 本章小结
• 第6章 算例分析
• 6.1 引言
• 6.2 算例分析
• 6.2.1 数据准备
• 6.2.2 计算结果分析
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文
• 致谢
• 附录