含柔性输电元件的电力系统潮流算法研究与程序设计(2)
3.3.1 引言 25
3.3.2 SVC的潮流计算原理 25
3.3.3计及SVC的潮流计算步骤与流程图 26
3.4 本章总结 27
4 算例分析 28
4.1 三机九节点系统模型 28
4.2系统参数 29
4.2.1节点参数 29
4.2.2 支路参数 29
4.2.3 支路参数 30
4.3 算例分析 30
4.3.1 含UPFC的潮流计算 30
4.3.2 含TCSC的潮流计算 31
4.3.3 含SVC的潮流计算 33
4.3 本章总结 34
结 论 35
致 谢 36
参考文献 37
附录A 不含FACTS元件的三机9节点系统潮流计算程序： 39
附录B 含UPFC元件的三机9节点系统潮流计算程序： 43
附录C 含TCSC元件的三机9节点系统潮流计算程序： 48
附录D 含SVC元件的三机9节点系统潮流计算程序： 53
1 引言（或绪论）
1.1 FACTS潮流计算研究背景及其意义
因为目前的电力市场越来越大，各个国家对电力工业的发展也是越来越关注，很多长距离输电，高电压输电等逐渐广泛应用于电力行业中。这种广泛的应用使得电力供应的安全性，可靠性以及稳定性都提出来很高的要求[1]。
现在在电力行业中，发电机的快速稳定调压、调速水平已经得到了很好的研究，但是电力系统中线路的潮流控制目前仍处在研究之中。
这时，FACTS元件的引入显得尤为重要。FACTS的引入使得对线路潮流的控制变为可行的现实[2]。例如并联型控制器SVC等对节点电压的控制，串联型控制器TCSC等对所在线路潮流的控制，串并组合型控制器UPFC对节点电压和线路潮流的同时控制，这些都使得电力系统线路潮流处于可控的状态。为了控制好FACTS元件加入后的系统，要给加入FACTS元件后的系统建立合适的数学模型[3]，并给出其潮流计算的方法。
1.2 FACTS元件的分类
FACTS控制器按照其在系统中的联结方式可分为3种类型：串联型FACTS元件、并联型FACTS元件和串并组合型FACTS元件。
• 并联FACTS元件：并联型FACTS元件包括SVC、SVG、STATCOM、VSL等。这些FACTS元件主要是并联在母线和地之间，能很好的控制所接入节点的电压幅值。
• 串联FACTS元件：串联型FACTS元件主要包括TCSC、SPFC。串联型控制器相当于一个可变电抗。它串联于两个节点之间，能很好的控制所接入的线路上的有功潮流。
•串并组合型FACTS元件：是并联FACTS元件和串联FACTS元件的组合。串并组合型FACTS元件主要包括UPFC、TCPST和IPC。这些FACTS元件内部含有多个换流器，有些串联在两个节点之间，有些并联在节点和地之间。其中UPFC目前研究最多。UPFC既能控制与并联换流器所连接的节点的电压，也能控制串联换流器所连接的线路的潮流。
1.3 含FACTS元件的电力系统潮流计算的国内外研究现状[4]-[13]
实际上，到目前为止，已经有很多的国内外学者对含FACTS元件的潮流计算的方法作出了研究。文献[4][5][6]对每个FACTS元件都建立相应的模型，但是由于存在多种FACTS元件，所以这种方法没有通用性。文献[7][8]将FACTS元件的功率约束方程、功率控制方程以及网络各个节点的功率方程联立成方程组，统一求解；文献[9][10]采用的是等效功率注入法，根据所给出的FACTS元件的控制变量，可以求解出FACTS元件各接入节点的注入功率。如文献[10]将UPFC所接入的两个节点的注入功率，一个节点用和电压幅值直接相关的功率来代替，另一个节点用UPFC所要控制的线路潮流来代替。文献[11]对等效功率注入法进一步深化，在迭代计算过程中，用FACTS的控制来修正控制变量的值。文献[12][13]建立了一种通用的UPFC等效电压源的方法，将UPFC等效成为一个串联在线路中的电压源和一个并联于节点和地之间的电压源。文献[13]表明，该种模型适用于目前的很多FACTS元件，如STATCOM，SSSC等。但是如果FACTS元件中的换流器的个数多于2个，那么这种模型就不适用了。