具有FACTS设备的多目标电网规划.pdf

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1、继电器2000年ll月第28卷第ll期RELAYl3!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!具有FACTS设备的多目标电网规划牛辉，程浩忠，张焰，陈陈（上海交通大学电气工程系，上海200030）摘要：提出了具有灵活交流输电（FACTS）设备的多目标妥协规划模型，综合考虑了FACTS设备对电网规划的经济性和可靠性两方面的影响，并采用混合遗传—模拟退火算法求解了该模型。算例结果表明FACTS设备能够提高电网规划的经济性及经济性

2、与可靠性的综合水平，并证明了多目标电网规划妥协模型及其解算方法的有效性。关键词：灵活交流输电；电网规划；可靠性；混合遗传—模拟退火算法中图分类号：TM7l5文献标识码：A文章编号：l003-489（72000）ll-00l3-04电网的电压质量不能满足用户要求的情况；高压远l引言距离输电线路的输送容量则往往受到静态或动态稳FACTS具有改善电压、提高电力系统的静态和定条件的限制。TCSC是一种改善电压质量、提高送［l］［2］动态稳定性等功能，自80年代提出以来受到了电容量的有效措施。各国电力工业界的高度重视

3、。FACTS设备关系到电2.l改善中、低压线路输送容量的作用力系统规划、运行、调度、市场等多方面的发展，具有交流输电线路中装设TCSC后，由于线路功率改善输电系统性能，提高线路传输能力的作用，在国通过TCSC时产生的无功功率补偿了一部分负荷及际上已被应用于电网规划之中，如：英国的电网公司线路电抗中消耗的无功功率，使线路的电压降落减管辖的输电网络由于已趋于完善，需要架设的线路少。设R为线路的电阻；X为线路的电抗；为LL!2有限，主要是依靠局部改造和采用FACTS技术提高线路末端的功角；X为TCSC的电容，则装

4、设TCSCC［3］网络的输电能力。在我国，具有FACTS设备的电后，线路的电压降落减少了（XC/XL）（/l+RLctg!2/［4］网规划方面的研究则刚刚起步，深入进行这方面［6］XL）。的研究对我国电力系统规划的发展具有重要意义。中、低压线路的输送容量常常受到电压降落限在FACTS设备中，利用可控串联补偿（TCSC）装制的影响。由于TCSC可以减少线路上的电压降置增加输电能力、提高电力系统的稳定性是一种经落，因此能够提高线路的输送容量。当不考虑TCSC济的选择。东北电力公司通过在伊敏至冯屯间的对负荷功率因

5、素及线路电压的影响时，在相同的最500kV输电线上装设串联补偿装置，避免了架设通大允许电压情况下，由最大允许电压损失!U决定［5］zd过林区的输电线路，获得了一定的经济效益。TC-的线路输送功率为：SC是FACTS第一个正式应用的项目，它代表着常规!UzdU2串联补偿技术的新发展。因此，本文主要研究了具P'zd=（l）RL+（XL-XC）tg!2有TCSC的电力系统规划问题，提出了具有FACTS其中，U为线路末端电压。线路的输送容量较2设备的多目标妥协规划模型。该模型不仅考虑了FACTS设备，而且在方案的寻

6、优过程中考虑了线路未装设TCSC时提高了KC（/l-KC+RL/XLtg!2）投资、正常运行、N-l情况下的过负荷及用户缺电损倍。其中，KC=XC/XL为线路的补偿度。由上式可失等经济性和可靠性指标，从而提高了规划的经济以看出，补偿度与电压改善的程度和线路的输送容性和可靠性水平。量有关。补偿度相同情况下，线路电阻与电抗的比值越大，电压和输送功率改善的效果就越差。中、低2TCSC提高线路输送容量的作用压配电网中电阻与电抗的比值较大，因此为改善电随着电力系统的不断发展，输电线路的长度和压质量和线路输送容量，应选

7、择较大的补偿度。输送功率也相应不断地增加。这种形势下，中、低压2.2串联补偿改善高压输电线路输送容量作用电网常常出现由于线路阻抗和输送功率的增大使得对于高压输电线路，装设容抗为XC的TCSC14具有FACTS设备的多目标电网规划一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一后，线路的输送功率为：学描述如下：U1U2obj.P=Sin!=PmaxSin!（2）XL-XCNPIC［U（I-1）］+FC［U（I-1）］f1=minZ{

8、m（I-1）+其中，U和U分别为线路始端和末端的电I=1（1+r）12压；!为线路始端与末端电压的相角差；P为线路OC［x（I）］maxm（I-1）}（1+r）的极限输送功率。（3-a）由式（2）可以看出：高压输电线路的极限输送功NPCOC［x（I）］率与线路的电抗成反比。输电线路电抗的降低将提f2=minZm（I-1）（3-b）I=1（1+r）高线路的稳定极限和输送功率。TCSC具有补偿线S.t.路电抗的作用，