本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)建模與仿真
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種基于PSASP的UPFC建模方法。以PSASP軟件為平臺，利用PSASP中的用戶自定義建模UD功能對UPFC進(jìn)行穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的建模，最后將該模型應(yīng)用于實際電網(wǎng)仿真。本發(fā)明建立模型能夠正確模擬實際計及UPFC的輸電網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足電網(wǎng)生產(chǎn)運行部門進(jìn)行電網(wǎng)仿真計算的要求。技術(shù)背景統(tǒng)一潮流控制器(unifiedpowerflowcontroller,UPFC)是一種功能最強大、特性最優(yōu)越的新一代柔性交流輸電(flexibleACtransmissionsystem,FACTS)裝置，也是迄今為止通用性最好的FACTS裝置，綜合了FACTS元件的多種靈活控制手段，它包括了電壓調(diào)節(jié)、串聯(lián)補償和移相等所有能力，它可以同時并非?？焖俚莫毩⒖刂戚旊娋€路中有功功率和無功功率。UPFC可以控制線路的潮流分布,有效地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。自從UPFC技術(shù)發(fā)明之后，美國、德國、韓國等國的大公司和研究機構(gòu)先后研制了三套高電壓、大容量的UPFC裝置，并已經(jīng)在電力系統(tǒng)中實際運行。中國第一個UPFC工程，世界第一套基于MMC技術(shù)的UPFC工程-220kV南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程于2015年12月正式投入運行，引發(fā)了國內(nèi)又一波的UPFC研究熱潮。電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)是中國電科院自主研發(fā)的電力系統(tǒng)仿真分析軟件，為諸多仿真產(chǎn)品提供仿真核心引擎。因此，隨著UPFC接入電網(wǎng)，亟需建立基于PSASP的UPFC模型，為UPFC的后續(xù)仿真研究奠定基礎(chǔ)。技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于基于PSASP建立UPFC的實用化模型，最終能夠正確模擬實際計及UPFC的輸電網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足電網(wǎng)生產(chǎn)運行部門進(jìn)行電網(wǎng)仿真計算的要求。技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種基于PSASP的UPFC建模方法，包括以下步驟：步驟1：收集、整理電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及UPFC參數(shù)，并建立PSASP的UPFC數(shù)據(jù)組；步驟2：分別基于獨立支路法和功率注入法推導(dǎo)UPFC的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型；步驟3：利用PSASP中的UD功能分別建立UPFC的潮流控制模型和UPFC的參數(shù)控制模型；步驟4：利用PSASP中的UD功能分別建立基于注入電流模型的UPFC的暫態(tài)初值計算和UPFC的暫態(tài)動態(tài)計算模型。進(jìn)一步，步驟1包括以下步驟：步驟101：UPFC的基本結(jié)構(gòu)和原理：UPFC是由兩個背靠背電壓源換流器VSC構(gòu)成，共用直流側(cè)電容；換流器通過變壓器并聯(lián)耦合入系統(tǒng)，除了向換流器提供有功功率外，還可以通過變壓器向系統(tǒng)吸收或者注入無功功率，用來控制母線電壓；換流器通過變壓器串聯(lián)接入系統(tǒng)，向線路注入一個幅值和相角可調(diào)的串聯(lián)電壓，控制線路的潮流；因此，UPFC相當(dāng)于由靜止同步補償器STATCOM和靜止同步串聯(lián)補償器SSSC通過直流電容耦合而成的，能夠?qū)崿F(xiàn)潮流控制、并聯(lián)無功補償、移相等功能的綜合柔性交流輸電FACTS裝置；步驟102：電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和UPFC參數(shù)的獲取與編輯：電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過PSASP中的數(shù)據(jù)包獲得，包括分區(qū)、發(fā)電機及其調(diào)節(jié)器、母線、負(fù)荷、交流線、并聯(lián)電容電抗、串聯(lián)電容電抗、變壓器變比和阻抗；加裝UPFC后不僅需要對原有電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括UPFC所在線路開斷在內(nèi)進(jìn)行編輯修改，還需要添加數(shù)據(jù)包括UPFC的串并聯(lián)容量限制、UPFC所安裝線路首末節(jié)點以及增加的節(jié)點，所安裝并聯(lián)側(cè)等效電壓源。進(jìn)一步，步驟2包括以下步驟：步驟201：UPFC的獨立支路模型：將UPFC所在支路分解為UPFC支路和原線路支路，使UPFC成為獨立的支路參與系統(tǒng)潮流計算；獨立支路模型考慮了并聯(lián)和串聯(lián)變壓器的漏抗XE、XB和等效電阻RE、RB，使模型更加精確；但該方法由于需要增加新的節(jié)點，并且需要將UPFC的內(nèi)部功率約束加入到約束方程中，在PSASP中需要對于電網(wǎng)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改；采用雙電壓源模型仿真UPFC支路，為UPFC所在支路并聯(lián)側(cè)首節(jié)點電壓；為新增加的節(jié)點電壓；分別為UPFC的等效串、并聯(lián)電壓；RB+jXB、RE+jXE分別為等效串、并聯(lián)阻抗；分別為所在支路的電流；則UPFC支路兩端節(jié)點s、r的注入功率Psr+jQsr、Prs+jQrs：S·sr=Psr+jQsr=Vs·Is*=Vs·(IE·-Ir·)*S·rs=Prs+jQrs=Vr·Ir*]]>UPFC的作用被等效為兩端的節(jié)點注入功率，節(jié)點s、r之間不再相連；步驟202：UPFC的功率注入模型：功率注入法實際上是一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥儞Q，它將線路上可調(diào)變量對系統(tǒng)的貢獻(xiàn)移植到對應(yīng)線路的兩側(cè)節(jié)點上，這樣就可以在不修改原節(jié)點導(dǎo)納陣的情況下嵌入FACTS模型，便于潮流計算，同時還能提供一種直觀的方式來研究FACTS對系統(tǒng)的影響。利用功率注入法，忽略UPFC裝置本身的損耗，可得到UPFC的功率注入模型；是安裝有UPFC的線路的原始潮流，取決于線路兩端節(jié)點電壓rij+jxij、分別是線路ij的阻抗和對地電納：當(dāng)ij線路不含UPFC裝置時線路的功率為：S·ij(L)=Vi·[Vi·-Vj·rij+jxij+Vi·(jB2)]*]]>當(dāng)ij線路含UPFC裝置時線路的功率為：S·ij=Vi·[-Ii·+Vi·+Vs·-Vj·rij+jxij+(Vi·+Vj·)(jB2)]*=Vi·[Vi·-Vj·rij+jxij+Vi·(jB2)]*+Vi·[-I1·+Vs·rij+jxij+Vi·(jB2)]*=S·ij(L)+S·ij(UPFC)]]>分別是UPFC線路流進(jìn)節(jié)點i和j的等效注入功率。進(jìn)一步，步驟3包括以下步驟：潮流控制模型通常采用給定UPFC的控制參數(shù)Pref、Qref、Vref的方式以達(dá)到潮流控制的效果，Pref+jQref為UPFC末端線路的給定功率，Vref為UPFC并聯(lián)側(cè)的給定電壓；根據(jù)UPFC的功率注入模型在用戶自定義模塊中搭建UPFC的穩(wěn)態(tài)潮流控制模型；Rij和Xij分別為裝設(shè)UPFC的線路的阻抗，Bc/2為該線路對地電納的1/2，n為安裝UPFC線路兩端節(jié)點之間的線路條數(shù)，Vpqmax為串聯(lián)側(cè)電壓控制最大值，控制參數(shù)為UPFC末端線路有功功率Pref和無功功率Qref，該控制量由用戶按照需求設(shè)定；以上UD模型僅控制線路潮流為定值，另外，通過在PSASP元件數(shù)據(jù)中在UPFC并聯(lián)側(cè)增加一臺發(fā)電機來控制并聯(lián)側(cè)電壓Vref；步驟302：基于PSASP建立UPFC的參數(shù)控制模型：同樣地，根據(jù)UPFC的獨立支路模型還可以通過給定UPFC的控制參數(shù)Vpq，Theta_pq，Iq達(dá)到潮流控制的效果；具體參數(shù)設(shè)置如附圖5所示：控制參數(shù)為串聯(lián)側(cè)電壓幅值Vpq，串聯(lián)側(cè)電壓相角Theta_pq，并聯(lián)側(cè)無功電流Iq。進(jìn)一步，步驟4中基于PSASP的UPFC暫態(tài)模型如下：由于UD暫態(tài)模型與PSASP軟件的接口為注入電流，這點與潮流模型有所不同，所以使用UPFC的注入電流模型；在換流器的動態(tài)調(diào)節(jié)過程中，隨著兩側(cè)換流器交流側(cè)輸入有功的變化，兩側(cè)不平衡有功出現(xiàn)，直流側(cè)電容將進(jìn)行充放電，直流電壓隨之而改變。對于暫態(tài)穩(wěn)定分析時，需要考慮直流電容的充放電過程，所以控制目標(biāo)有四個，分別為并聯(lián)側(cè)的節(jié)點電壓控制，直流電容的電壓控制，串聯(lián)側(cè)的線路潮流控制。直流側(cè)方程可以表示為：Re[-Vi·Ic*]-Re[V·pqIpq*]=CVdcdVdcdt]]>計算框圖如附圖4所示，Vdc為直流側(cè)電容電壓，Vi為并聯(lián)側(cè)節(jié)點電壓：根據(jù)UPFC并聯(lián)側(cè)的控制，我們可以得到并聯(lián)側(cè)向系統(tǒng)注入的電流的實部Ix和虛部Iy。串聯(lián)側(cè)控制中，P為控制線路j側(cè)有功，Q為控制線路j側(cè)無功：則注入節(jié)點i側(cè)的電流為：I·1=I·c-I·pq=I·c-V·pqyij-jV·pqbc/2=[Ix-Vxgij+Vybij+Vybc/2]+j[Iy-Vygij-Vxbij-Vxbc/2]]]>注入節(jié)點j側(cè)的電流為：I·2=V·pqyij=[Vxgij-Vybij]+j[Vygij+Vxbij]]]>根據(jù)Ix，Iy，Vx，Vy和上面三個式子可以建立UPFC的暫態(tài)模型。本發(fā)明建立模型能夠正確模擬實際計及UPFC的輸電網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足電網(wǎng)生產(chǎn)運行部門進(jìn)行電網(wǎng)仿真計算的要求。工作原理：本發(fā)明首先收集、整理電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及UPFC參數(shù)，并建立基于PSASP的UPFC數(shù)據(jù)組；然后研究UPFC的通用等效模型。接著，以PSASP軟件為平臺，利用用戶自定義UD模塊建立UPFC的穩(wěn)態(tài)模型和暫態(tài)模型。最后，該模型應(yīng)用到實際電網(wǎng)仿真數(shù)據(jù)。有益效果：本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：(1)利用PSASP中的用戶自定義建模UD模塊來建立UPFC的模型，具有直觀可靠，可移植性強等特點；(2)分別建立了UPFC的潮流控制穩(wěn)態(tài)模型和參數(shù)控制穩(wěn)態(tài)模型，全面考慮了UPFC的不同適用場合；(3)基于PSASP建立UPFC的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)模型，具有良好的仿真特性和工程實用性。附圖說明圖1基于PSASP的UPFC建模流程圖；圖2UPFC的獨立支路模型；圖3UPFC的功率注入模型；圖4UPFC直流側(cè)計算框圖；圖5UPFC并聯(lián)側(cè)控制計算框圖；圖6UPFC串聯(lián)側(cè)控制計算框圖；圖7某省網(wǎng)加裝UPFC后的線路圖；圖8某省網(wǎng)安裝UPFC支路原始潮流圖；圖9UPFC潮流控制穩(wěn)態(tài)模型的UD框圖一；圖10UPFC潮流控制穩(wěn)態(tài)模型的UD框圖二；圖11UPFC潮流控制穩(wěn)態(tài)模型潮流結(jié)果圖；圖12UPFC參數(shù)控制穩(wěn)態(tài)模型的UD框圖一；圖13UPFC參數(shù)控制穩(wěn)態(tài)模型的UD框圖二；圖14UPFC參數(shù)控制穩(wěn)態(tài)模型潮流結(jié)果圖；圖15PSASP中UPFC暫態(tài)模型的UD框圖一；圖16PSASP中UPFC暫態(tài)模型的UD框圖二；圖17PSASP中UPFC暫態(tài)模型的UD框圖三；圖18PSASP中UPFC暫態(tài)模型的UD框圖四；圖19未加裝UPFC設(shè)置故障時的暫態(tài)過程；圖20加裝UPFC設(shè)置故障時的暫態(tài)過程。具體實施方式以下結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明的實施作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實施和包含不限于此。一種基于PSASP的UPFC建模方法，包括以下步驟：步驟1：收集、整理電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及UPFC參數(shù)，并建立PSASP的UPFC數(shù)據(jù)組；步驟2：分別基于獨立支路法和功率注入法推導(dǎo)UPFC的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型；步驟3：利用PSASP中的UD功能分別建立UPFC的潮流控制模型和UPFC的參數(shù)控制模型；步驟4：利用PSASP中的UD功能分別建立基于注入電流模型的UPFC的暫態(tài)初值計算和UPFC的暫態(tài)動態(tài)計算模型。進(jìn)一步，步驟1包括以下步驟：步驟101：UPFC的基本結(jié)構(gòu)和原理：UPFC是由兩個背靠背電壓源換流器VSC構(gòu)成，共用直流側(cè)電容；換流器通過變壓器并聯(lián)耦合入系統(tǒng)，除了向換流器提供有功功率外，還可以通過變壓器向系統(tǒng)吸收或者注入無功功率，用來控制母線電壓；換流器通過變壓器串聯(lián)接入系統(tǒng)，向線路注入一個幅值和相角可調(diào)的串聯(lián)電壓，控制線路的潮流；因此，UPFC相當(dāng)于由靜止同步補償器STATCOM和靜止同步串聯(lián)補償器SSSC通過直流電容耦合而成的，能夠?qū)崿F(xiàn)潮流控制、并聯(lián)無功補償、移相等功能的綜合柔性交流輸電FACTS裝置；步驟102：電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和UPFC參數(shù)的獲取與編輯：電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過PSASP中的數(shù)據(jù)包獲得，包括分區(qū)、發(fā)電機及其調(diào)節(jié)器、母線、負(fù)荷、交流線、并聯(lián)電容電抗、串聯(lián)電容電抗、變壓器變比和阻抗；加裝UPFC后不僅需要對原有電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括UPFC所在線路開斷在內(nèi)進(jìn)行編輯修改，還需要添加數(shù)據(jù)包括UPFC的串并聯(lián)容量限制、UPFC所安裝線路首末節(jié)點以及增加的節(jié)點，所安裝并聯(lián)側(cè)等效電壓源。進(jìn)一步，步驟2包括以下步驟：步驟201：UPFC的獨立支路模型：將UPFC所在支路分解為UPFC支路和原線路支路，使UPFC成為獨立的支路參與系統(tǒng)潮流計算；獨立支路模型考慮了并聯(lián)和串聯(lián)變壓器的漏抗XE、XB和等效電阻RE、RB，使模型更加精確；但該方法由于需要增加新的節(jié)點，并且需要將UPFC的內(nèi)部功率約束加入到約束方程中，在PSASP中需要對于電網(wǎng)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改；采用雙電壓源模型仿真UPFC支路，為UPFC所在支路并聯(lián)側(cè)首節(jié)點電壓；為新增加的節(jié)點電壓；分別為UPFC的等效串、并聯(lián)電壓；RB+jXB、RE+jXE分別為等效串、并聯(lián)阻抗；分別為所在支路的電流；則UPFC支路兩端節(jié)點s、r的注入功率Psr+jQsr、Prs+jQrs：S·sr=Psr+jQsr=Vs·Is*=Vs·(IE·-Ir·)*S·rs=Prs+jQrs=Vr·Ir*]]>UPFC的作用被等效為兩端的節(jié)點注入功率，節(jié)點s、r之間不再相連；步驟202：UPFC的功率注入模型：功率注入法實際上是一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥儞Q，它將線路上可調(diào)變量對系統(tǒng)的貢獻(xiàn)移植到對應(yīng)線路的兩側(cè)節(jié)點上，這樣就可以在不修改原節(jié)點導(dǎo)納陣的情況下嵌入FACTS模型，便于潮流計算，同時還能提供一種直觀的方式來研究FACTS對系統(tǒng)的影響。利用功率注入法，忽略UPFC裝置本身的損耗，可得到UPFC的功率注入模型；是安裝有UPFC的線路的原始潮流，取決于線路兩端節(jié)點電壓rij+jxij、分別是線路ij的阻抗和對地電納：當(dāng)ij線路不含UPFC裝置時線路的功率為：S·ij(L)=Vi·[Vi·-Vj·rij+jxij+Vi·(jB2)]*]]>當(dāng)ij線路含UPFC裝置時線路的功率為：S·ij=Vi·[-Ii·+Vi·+Vs·-Vj·rij+jxij+(Vi·+Vj·)(jB2)]*=Vi·[Vi·-Vj·rij+jxij+Vi·(jB2)]*+Vi·[-I1·+Vs·rij+jxij+Vi·(jB2)]*=S·ij(L)+S·ij(UPFC)]]>分別是UPFC線路流進(jìn)節(jié)點i和j的等效注入功率。進(jìn)一步，步驟3包括以下步驟：潮流控制模型通常采用給定UPFC的控制參數(shù)Pref、Qref、Vref的方式以達(dá)到潮流控制的效果，Pref+jQref為UPFC末端線路的給定功率，Vref為UPFC并聯(lián)側(cè)的給定電壓；根據(jù)UPFC的功率注入模型在用戶自定義模塊中搭建UPFC的穩(wěn)態(tài)潮流控制模型；Rij和Xij分別為裝設(shè)UPFC的線路的阻抗，Bc/2為該線路對地電納的1/2，n為安裝UPFC線路兩端節(jié)點之間的線路條數(shù)，Vpqmax為串聯(lián)側(cè)電壓控制最大值，控制參數(shù)為UPFC末端線路有功功率Pref和無功功率Qref，該控制量由用戶按照需求設(shè)定；以上UD模型僅控制線路潮流為定值，另外，通過在PSASP元件數(shù)據(jù)中在UPFC并聯(lián)側(cè)增加一臺發(fā)電機來控制并聯(lián)側(cè)電壓Vref；步驟302：基于PSASP建立UPFC的參數(shù)控制模型：同樣地，根據(jù)UPFC的獨立支路模型還可以通過給定UPFC的控制參數(shù)Vpq，Theta_pq，Iq達(dá)到潮流控制的效果；具體參數(shù)設(shè)置如附圖5所示：控制參數(shù)為串聯(lián)側(cè)電壓幅值Vpq，串聯(lián)側(cè)電壓相角Theta_pq，并聯(lián)側(cè)無功電流Iq。進(jìn)一步，步驟4中基于PSASP的UPFC暫態(tài)模型如下：由于UD暫態(tài)模型與PSASP軟件的接口為注入電流，這點與潮流模型有所不同，所以使用UPFC的注入電流模型；在換流器的動態(tài)調(diào)節(jié)過程中，隨著兩側(cè)換流器交流側(cè)輸入有功的變化，兩側(cè)不平衡有功出現(xiàn)，直流側(cè)電容將進(jìn)行充放電，直流電壓隨之而改變。對于暫態(tài)穩(wěn)定分析時，需要考慮直流電容的充放電過程，所以控制目標(biāo)有四個，分別為并聯(lián)側(cè)的節(jié)點電壓控制，直流電容的電壓控制，串聯(lián)側(cè)的線路潮流控制。直流側(cè)方程可以表示為：Re[-Vi·Ic*]-Re[V·pqIpq*]=CVdcdVdcdt]]>計算框圖如附圖4所示，Vdc為直流側(cè)電容電壓，Vi為并聯(lián)側(cè)節(jié)點電壓：根據(jù)如附圖5所示UPFC并聯(lián)側(cè)的控制，我們可以得到并聯(lián)側(cè)向系統(tǒng)注入的電流的實部Ix和虛部Iy。串聯(lián)側(cè)控制如附圖6所示，P為控制線路j側(cè)有功，Q為控制線路j側(cè)無功：則注入節(jié)點i側(cè)的電流為：I·1=I·c-I·pq=I·c-V·pqyij-jV·pqbc/2=[Ix-Vxgij+Vybij+Vybc/2]+j[Iy-Vygij-Vxbij-Vxbc/2]]]>注入節(jié)點j側(cè)的電流為：I·2=V·pqyij=[Vxgij-Vybij]+j[Vygij+Vxbij]]]>根據(jù)Ix，Iy，Vx，Vy和上面三個式子可以建立UPFC的暫態(tài)模型。本發(fā)明建立模型能夠正確模擬實際計及UPFC的輸電網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足電網(wǎng)生產(chǎn)運行部門進(jìn)行電網(wǎng)仿真計算的要求。實施例以某省網(wǎng)2016年夏高方式為算例進(jìn)行仿真計算。加裝UPFC后的線路圖如附圖7所示。在鐵北—曉莊雙線加裝兩臺UPFC，將鐵北側(cè)電壓控制在1.01p.u.，單回線路功率控制為0.5-j0.2。由于需要添加兩臺UPFC，需要對線路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，添加節(jié)點鐵北1、鐵北2，曉莊1、曉莊2，斷開雙回線鐵北-曉莊，添加線路鐵北1-曉莊1、鐵北2-曉莊2，UPFC分別加裝在鐵北1、鐵北2，控制該兩點的母線電壓和線路曉莊1、曉莊2側(cè)的功率。在PSASP中需要更改基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的母線數(shù)據(jù)和交流線數(shù)據(jù)。潮流計算時由于是雙回線，需要調(diào)用UD模型兩次。不加UPFC的系統(tǒng)潮流情況如附圖8所示。單線曉莊1側(cè)線路潮流為0.43-j0.22，鐵北1側(cè)電壓為1.007?，F(xiàn)加入UPFC的潮流控制模型，其部分UD模型如附圖9-附圖10所示，將曉莊1側(cè)線路潮流為0.5-j0.2，鐵北1側(cè)電壓為1.01。加入UPFC潮流控制模型后潮流結(jié)果如附圖11所示。線路曉莊1側(cè)和曉莊2側(cè)潮流為0.5-j0.2，節(jié)點鐵北1側(cè)和鐵北2側(cè)電壓為1.01，與預(yù)設(shè)值一致，控制成功；現(xiàn)加入UPFC的參數(shù)控制模型，其部分UD模型如附圖12-附圖13所示，該模型是通過向新增節(jié)點鐵北1和鐵北2注入電流Iq來等效其電壓控制，因此Iq為潮流控制模型的一半，去掉鐵北220側(cè)新增發(fā)電機數(shù)據(jù)后調(diào)用UD模型，得到潮流結(jié)果如附圖14所示?？梢钥吹経PFC的參數(shù)控制模型同樣能將曉莊1和曉莊2單線側(cè)的功率控制為0.5-j0.2，并同時將鐵北220側(cè)的電壓控制為1.01，與預(yù)設(shè)值一致，控制成功。由此說明，基于PSASP建立的兩種UPFC穩(wěn)態(tài)模型均具有有效性。經(jīng)過調(diào)用UPFC的UD模型的潮流計算后可以進(jìn)行計及UPFC的暫態(tài)計算，分為暫態(tài)初值計算和暫態(tài)計算兩個部分，部分UD框圖如附圖15-附圖18所示?，F(xiàn)通過PSASP中的UPFC模型來對UPFC提高系統(tǒng)穩(wěn)定性作用進(jìn)行分析。UPFC的控制要求設(shè)置如下：穩(wěn)態(tài)時控制線路潮流為0.5-j0.2，并聯(lián)側(cè)電壓控制為1.01，暫態(tài)過程控制為0.45-j0.25，并聯(lián)側(cè)電壓控制仍為1.01。在線路AC_9125即曉莊-下關(guān)的下關(guān)處設(shè)置兩個周波三相接地短路故障，起始時間為2s，結(jié)束時間為2.04s。未加裝UPFC設(shè)置故障的動態(tài)過程如附圖19所示。加裝UPFC，控制潮流仍為0.45-j0.25，電壓控制為原始值，加裝三相接地短路故障后的動態(tài)過程如附圖20所示。附圖19和附圖20中的帶叉號曲線表示母線鐵北220的電壓幅值，實線和虛線分別表示安裝UPFC線路(單線)末端有功功率和無功功率。由附圖20可以發(fā)現(xiàn)，故障發(fā)生后，故障點和UPFC安裝點處的電壓發(fā)生跌落，安裝UPFC線路上的功率也發(fā)生突變，故障切除后，在UPFC的作用下，故障點和UPFC安裝點處的電壓逐漸恢復(fù)，線路上的功率也逐漸恢復(fù)到設(shè)定值。且通過比較未加裝和加裝UPFC前后設(shè)置故障后的暫態(tài)過程即比較附圖19和附圖20，可以得到，未加裝UPFC時系統(tǒng)故障后經(jīng)30s仍無法恢復(fù)到正常穩(wěn)定運行，而加裝UPFC后大約20s系統(tǒng)即可恢復(fù)到正常運行狀態(tài)，說明UPFC能夠提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，減少穩(wěn)定時間并且能夠減少穩(wěn)定下的波動。通過以上對比分析，UPFC對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的改善有著明顯的作用。以上仿真結(jié)果驗證了本發(fā)明所建立模型的有效性和實用性。本發(fā)明基于PSASP建立UPFC的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)模型，為在PSASP軟件中對計及UPFC的電網(wǎng)仿真計算奠定了一定的基礎(chǔ)。且該模型利用PSASP中的用戶自定義建模UD模塊進(jìn)行搭建，具有直觀可靠和可移植性等特點。當(dāng)前第1頁1 2 3