一种基于系统潮流熵的移相器安装地点选择方法

摘要

本发明提供一种基于系统潮流熵的移相器安装地点选择方法，包括以下步骤：确定移相器的不同安装地点；确定移相器不同安装地点的潮流分布；计算交流线路的线路负载率、线路重要度和系统潮流熵；确定移相器最终的安装地点。本发明提供的基于系统潮流熵的移相器安装地点选择方法，能够综合输电通道输送功率分电比、线路负载率、潮流均衡度的各项指标，利于技术人员对移相器安装地点及移相角的档位进行选择，可有效利用移相器达到均衡潮流分布的目的。

说明书

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制领域，具体涉及一种基于系统潮流熵的移相器安装地点 选择方法。

背景技术

移相变压器(PhaseShiftingTransformers，PST)也叫相角调整器，其电源侧和负载侧的 电压是相等的，但这两侧的相角差在一定范围是连续可调的。移相变压器在变压器的一次侧 (电源)和二次侧(负荷)之间产生一个相位移。除了非常特殊的应用，移相变压器的主要 目的是在复杂电网中进行潮流的控制。

受开机方式、网络结构等因素影响，高低压电磁环网存在潮流分布不均的情况，线路热 稳问题常成为断面输电能力的限制因素。例如，四川水电通过两条交流通道外送，通道间分 电比常年不均衡，受单通道线路的热稳限制，极大的约束了西南水电的外送能力。

通过在线路上加装移相器，可以达到调节分电比的目的。本专利提出了基于潮流熵的移 相器安装地点的选择方法，可有效利用移相器达到均衡潮流分布的目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于系统潮流熵的移相器安装地点选择 方法，能够综合输电通道输送功率分电比、线路负载率、潮流均衡度的各项指标，利于技术 人员对移相器安装地点及移相角的档位进行选择，可有效利用移相器达到均衡潮流分布的目 的。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种基于系统潮流熵的移相器安装地点选择方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定移相器的不同安装地点；

步骤2：确定移相器不同安装地点的潮流分布；

步骤3：计算交流线路的线路负载率、线路重要度和系统潮流熵；

步骤4：确定移相器最终的安装地点。

所述步骤1中，所述移相器的安装地点位于相同交流断面的不同交流通道上；

所述交流断面一直处于重载运行状态，交流通道一直处于功率不平衡运行状态。

所述步骤2中，先改变移相器同一安装地点的移相角，得到该安装地点的潮流分布，进 而得到移相器不同安装地点的潮流分布，同时读取交流线路的有功功率。

所述步骤3中，根据交流线路的有功功率计算交流线路的线路负载率，有：

η_i＝(P_i/P_imax)×100％(1)

其中，η_i表示第i条交流线路的线路负载率，P_i表示第i条交流线路的有功功率，P_imax表 示第i条交流线路的有功功率最大值。

根据交流线路的线路负载率计算交流线路的线路重要度，有：

$I_i={\eta }_i/\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\eta }_i---\left(2\right)$

其中，I_i表示第i条交流线路的线路重要度，η_i表示第i条交流线路的线路负载率，N表 示交流断面中交流线路条数，i＝1,2,…,N。

根据交流线路的线路重要度计算系统潮流熵，有：

$E_i=-\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{I}_i{\mathrm{lnI}}_i---\left(3\right)$

其中，E_i表示系统潮流熵，I_i表示第i条交流线路的线路重要度，N表示交流断面中交 流线路条数。

所述步骤4中，不同安装地点的移相器的系统潮流熵分别用E₁,E₂,…,E_i,…,E_N表示， E₁,E₂,…,E_i,…,E_N中数值最大的安装地点作为移相器最终的安装地点。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供一种基于系统潮流熵的移相器安装地点选择方法，能够综合输电通道输送功 率分电比、线路负载率、潮流均衡度、线路重要度和系统潮流熵各项指标，解决移相器在电 磁环网上安装的地点选择的问题。利于技术人员对移相器安装地点及移相角的档位进行选择， 可有效利用移相器达到均衡潮流分布的目的。

附图说明

图1是本发明实施例中基于系统潮流熵的移相器安装地点选择方法流程图；

图2是本发明实施例中电网结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1，本发明提供一种基于系统潮流熵的移相器安装地点选择方法，所述方法包括以 下步骤：

步骤1：确定移相器的不同安装地点；

步骤2：确定移相器不同安装地点的潮流分布；

步骤3：计算交流线路的线路负载率、线路重要度和系统潮流熵；

步骤4：确定移相器最终的安装地点。

所述步骤1中，所述移相器的安装地点位于相同交流断面的不同交流通道上；

所述交流断面一直处于重载运行状态，交流通道一直处于功率不平衡运行状态。

所述步骤2中，先改变移相器同一安装地点的移相角，得到该安装地点的潮流分布，进 而得到移相器不同安装地点的潮流分布，同时读取交流线路的有功功率。

所述步骤3中，根据交流线路的有功功率计算交流线路的线路负载率，有：

η_i＝(P_i/P_imax)×100％(1)

其中，η_i表示第i条交流线路的线路负载率，P_i表示第i条交流线路的有功功率，P_imax表 示第i条交流线路的有功功率最大值。

根据交流线路的线路负载率计算交流线路的线路重要度，有：

$I_i={\eta }_i/\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\eta }_i---\left(2\right)$

其中，I_i表示第i条交流线路的线路重要度，η_i表示第i条交流线路的线路负载率，N表 示交流断面中交流线路条数，i＝1,2,…,N。

根据交流线路的线路重要度计算系统潮流熵，有：

$E_i=-\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{I}_i{\mathrm{lnI}}_i---\left(3\right)$

其中，E_i表示系统潮流熵，I_i表示第i条交流线路的线路重要度，N表示交流断面中交 流线路条数。

所述步骤4中，不同安装地点的移相器的系统潮流熵分别用E₁,E₂,…,E_i,…,E_N表示， E₁,E₂,…,E_i,…,E_N中数值最大的安装地点作为移相器最终的安装地点。

实施例

如图2所示的电网结构，两个区域间的交流断面共有3条交流通道，对每条交流通道中 的单条交流线路进行编号。先对1000kV电压等级线路进行编号编为线路1，再对500kV电 压等级线路进行编号，编为线路2和线路3；读取线路有功功率P结果为表1所示：

表1

根据公式(1)计算第i条交流线路的线路负载率η_i，结果如表2：

表2

根据公式(2)计算第i条交流线路的线路重要度I_i，结果如表3：

表3

根据公式(3)计算系统潮流熵E_i，计算结果如表4：

表4

比较在相同移相角的情况下，选取潮流熵数值较大的安装地点为最终加装移相器的地点； 如表4所示，移相角同为10度的方式下，安装点1的潮流熵更大，因此选取安装点1为移相 器的安装地点。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域 的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换， 这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求 保护范围之内。