一种基于概率潮流控制的tcsc优化配置方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统分析领域，具体涉及一种基于概率潮流控制的TCSC优化配 置方法。
【背景技术】
[0002] 电力系统中存在大量的不确定性因素，这些不确定因素会影响电力系统的正常运 行，电力系统调度规划人员需要考虑不确定因素的影响来进行调度与规划。一方面考虑实 际不确定因素进行预测分析，便于调度人员发现电力系统中的薄弱环节并及时调整规划方 案；另一方面，对于发现的薄弱环节采取有效的方法，调节不确定因素对电力系统造成的不 利影响。
[0003] TCSC是指晶闸管控制的串联电容器（Thyristor Controlled Series Capacitor， 简称TCSC)，TCSC能够快速、连续的改变所补偿的输电线路的等值电抗，具有提高电力系统 输电能力、增强电力系统稳定性、有效控制输电线路潮流等优点；TCSC不断受到重视，越来 越多地应用到电力系统中。
[0004] 目前，TCSC优化配置技术对电力系统中的不确定因素考虑不足，得到的优化配置 方案不能应对更多的不确定因素的影响，另外现有的TCSC优化配置方法忽略了日益增加 的新能源的不确定性对该优化配置问题的影响。
[0005] 目前在选择TCSC的安装位置和安装容量的问题上，往往是利用TCSC提高电力系 统的输电能力、提高电力系统电压稳定性、降低网损、最小化电力系统风险、降低电力不足 期望等，却忽略了TCSC多用来控制电力系统潮流的作用，较多考虑了TCSC对电力系统状态 越限情况的控制，忽略了未越限时TCSC的作用。
[0006] 现有的TCSC优化配置技术中采用的TCSC计算模型，往往是把TCSC电抗值与输电 线路阻抗相结合或者是把TCSC对输电线路潮流的影响转移到线路两端从而简化计算，但 是，这两种方法存在一定的缺陷，若按照前一方法则表明TCSC是安装在输电线路中部，不 符合实际情况，不便于对TCSC的管理与维护；若是按照后一方法计算则会忽略TCSC的功率 损耗，在物理结构上也不符合实际。
【发明内容】
[0007] 本发明为克服上述现有技术存在的不足之处，提供一种基于概率潮流控制的TCSC 优化配置方法，以期更为全面的考虑电力系统中不确定因素的影响，并更为有效的控制电 力系统的潮流，从而更加有利于电力系统的安全运行。
[0008] 本发明为解决技术问题采取如下技术方案：
[0009] 本发明一种基于概率潮流控制的TCSC优化配置方法，是应用于电力系统中，所述 电力系统是由各发电设备产生电能并汇集至各母线上，由所述各母线提供电能给用电设 备并传送电能至各输电线路，经过所述各输电线路的传输，将所述电能送至各配电母线上 的用电设备；将所述各母线和各配电母线记为节点t ;将所述节点t依次编号为怀t2，… ，ti，…tN;t i表示第i个节点；1彡i彡N ;N表示所述节点的总数；将所述各输电线路记为 支路L ;将所述支路L依次编号为Q，L2，…，Lk，…，LK;L k表示第k个支路；1彡k彡K ;K表 示所述支路的总数；将所述各节点t上的用电设备记为Dp D2，…，Dp ?DN;D i表示第i个节 点&上的用电设备；所述发电设备包括常规发电机组和风力发电机组和光伏发电设备；将 所述各节点t上的常规发电机组记为k G2，…，b?GN;G i表示第i个节点t i上的常规发 电机组；将所述各节点t上的风力发电机组记为A，W2，…，Wi，?WN;W i表示第i个节点t j 的风力发电机组；将所述各节点t上的光伏发电设备记为Sp S2，…，Si，…SN;S i表示第i个 节点h上的光伏发电设备；
[0010] 其特点是：所述优化配置方法是按如下步骤进行：
[0011] 步骤1、获取原始数据：
[0012] 从所述电力系统中获取由第i个节点ti上的节点数据和第k个支路Lk上的支路 数据构成的原始数据；从而获取N个节点上的原始数据和K个支路上的原始数据；
[0013] 所述第i个节点心上的节点数据包括：第i个节点t i上的电压幅值V i、第i个节 点ti上的电压相角0 1;第i个节点t i上的常规发电机组Gi的有功功率二；第i个节点ti 上的常规发电机组h的无功功率仏,；第i个节点h上的常规发电机组G ,的故障率\ ;第 i个节点h上的风力发电机组^的额定有功功率;第i个节点、上的风力发电机组^ 的功率因数角外;；第i个节点h上的光伏发电设备S ,的光照总面积4,」第i个节点、上 的光伏发电设备Si的光电转换效率％=第i个节点&上的光伏发电设备S ,的功率因数角 外第i个节点h上的用电设备的有功功率的均值瓦第i个节点&上的用电设备的有 功功率的方差^第i个节点h上的用电设备的功率因数角
[0014] 所述第k个支路Lk上的支路数据包括：第k个支路L k上的阻抗Z k;第k个支路L k 上的允许通过的最大有功功率Pmax k;第k个支路L k的故障率\ ;
[0015] 步骤2、采用蒙特卡洛抽样方法获得不确定因素的取值；所述不确定因素包括：常 规发电机组的实际无功功率和实际无功功率、风力发电机组的有功功率和无功功率、光伏 发电设备的有功功率和无功功率、用电设备的有功功率和无功功率以及支路的运行状态；
[0016] 步骤3、采用所述蒙特卡洛方法对所述不确定因素的取值进行Num次 抽样，并对所述电力系统进行Num次潮流计算，获得所述K个支路上的有功潮流
【主权项】
1. 一种基于概率潮流控制的TCSC优化配置方法，是应用于电力系统中，所述电力系统 是由各发电设备产生电能并汇集至各母线上，由所述各母线提供电能给用电设备并传送电 能至各输电线路，经过所述各输电线路的传输，将所述电能送至各配电母线上的用电设备； 将所述各母线和各配电母线记为节点t;将所述节点t依次编号为tp t2,…，ti,…tN;t 1表 示第i个节点；I < i < N ;N表示所述节点的总数；将所述各输电线路记为支路L ;将所述 支路L依次编号为L1, L2，…，Lk，…，LK;L k表示第k个支路；1彡k彡K ;K表示所述支路的 总数；将所述各节点t上的用电设备记为D1, D2，…，Di,…DN;D i表示第i个节点t i上的用 电设备；所述发电设备包括常规发电机组和风力发电机组和光伏发电设备；将所述各节点 t上的常规发电机组记为G1, G2，…，Gi,?GN;G ,表示第i个节点t,上的常规发电机组；将所 述各节点t上的风力发电机组记为W1, W2，…，Wi,?WN;W i表示第i个节点t i上的风力发电 机组；将所述各节点t上的光伏发电设备记为S1, S2，…，Si,?SN;S ,表示第i个节点t,上的 光伏发电设备； 其特征是：所述优化配置方法是按如下步骤进行： 步骤1、获取原始数据： 从所述电力系统中获取由第i个节点h上的节点数据和第k个支路L k上的支路数据 构成的原始数据；从而获取N个节点上的原始数据和K个支路上的原始数据； 所述第i个节点&上的节点数据包括：第i个节点t i上的电压幅值V i、第i个节点& 上的电压相角Θ i;第i个节点t i上的常规发电机组G i的有功功率;第i个节点h上的 常规发电机组Gi的无功功率a.;第i个节点&上的常规发电机组G ^勺故障率& ?，第i个 节点h上的风力发电机组W 额定有功功率;第i个节点h上的风力发电机组W ^勺 功率因数角％ ;第i个节点ti上的光伏发电设备S i的光照总面积;第i个节点&上的 光伏发电设备Si的光电转换效率第i个节点&上的光伏发电设备S i的功率因数角 第i个节点h上的用电设备的有功功率的均值^ ;第i个节点&上的用电设备的有功功 率的方差"7^ ;第i个节点h上的用电设备的功率因数角Pa ; 所述第k个支路Lk上的支路数据包括：第k个支路L k上的阻抗Z k;第k个支路L k上的 允许通过的最大有功功率Pmaxjt;第k个支路L k的故障率; 步骤2、采用蒙特卡洛抽样方法获得不确定因素的取值；所述不确定因素包括：常规发 电机组的实际无功功率和实际无功功率、风力发电机组的有功功率和无功功率、光伏发电 设备的有功功率和无功功率、用电设备的有功功率和无功功率以及支路的运行状态； 步骤3、采用所述蒙特卡洛方法对所述不确定因素的取值进行Num次抽样，并对所述电 力系统进行Num次潮流计算，获得所述K个支路上的有功潮流
表示第η次潮流计算所获得的K个支路上的有功潮流； I ^ n ^ Num ； 步骤4、利用式（1)获得所述第k个支路Lk的载荷率&，从而获得所述K个支路上的 载荷率：
步骤5、定义/\表示第k个支路Lk达到重载时的载荷率；当满足氕> P4时，选取第k 个支路Lk作为安装TCSC