潮流控制器串聯(lián)電壓源幅 值上、下限，0Ei,max、0Ei,mi。分別為第i個統(tǒng)一潮流控制器并聯(lián)電壓源相角上、下限，0Bi,max、 0Bi,mi。分別為第i個統(tǒng)一潮流控制器串聯(lián)電壓源相角上、下限，nupf。為統(tǒng)一潮流控制器的個 數(shù)； W7引第一階段優(yōu)化控制變量及狀態(tài)變量包括X= [X。，XupJ= 恥Qc，V，0，Ve，0e，Vb，0B]，其中，控制變量P(；、Q(；分別為發(fā)電機有功出力和無功出力，狀態(tài) 變量V、0為節(jié)點電壓幅值和相角，Ve, 0。，Ve, 為統(tǒng)一潮流控制器第一階段確定的參數(shù)； 根據(jù)第一階段優(yōu)化結果，確定常規(guī)火電機組在各個時刻的出力，并作為下一階段優(yōu)化的已 知量。
[0079] 步驟4)含統(tǒng)一潮流控制器的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流的第二階段為日內實時調度，調 度周期為5-15min，將風速削減得到的場景作為所有可能的實現(xiàn)，W降低系統(tǒng)網(wǎng)損為目標， 建立最優(yōu)潮流模型，制定統(tǒng)一潮流控制器控制策略表。
[0080] 本發(fā)明WIOmin為例，計算模型如下：
[0081] 41)W網(wǎng)損最小作為目標函數(shù)：乂 (X) =ZPc-Ix，式中：Pdi為母線i的有功負 材 ！=I. 荷；
[0082] 42)含統(tǒng)一潮流控制器的OPF等式約束包含節(jié)點功率平衡方程和統(tǒng)一潮流控制器 內部有功功率平衡方程；
[0083] 普通節(jié)點功率平衡方程如下
[0084] 式中：APi、AQi為一般交流節(jié)點的功率殘差；Pi、Qi為節(jié)點給定功率；Vi、V為交流 節(jié)點的電壓幅值，jGi表示與節(jié)點i相連的所有節(jié)點；0 1，、Gi，、Bi,分別為節(jié)點i、j間相 位差、線路ij上的電導及電納，i、j的取值范圍為{1，2, 3…n}，n為系統(tǒng)節(jié)點數(shù)；
[0085] 與統(tǒng)一潮流控制器相連的節(jié)點功率平衡方程中加入Qi,upf。作為統(tǒng)一潮流 控制器所在支路首末端節(jié)點的附加注入功率，i取S或r:
[0086]
[0087] 統(tǒng)一潮流控制器內部有功功率平衡方程如下：Pe+Pe= 0,式中，Pe、Pe為兩側換流 器的有功輸入；
[0088] 43)采用不等式約束，包括發(fā)電機有功和無功出力、節(jié)點電壓幅值W及統(tǒng)一潮流控 制器運行約束：
，式中恥,max、Pgi,mm分別為平衡機組i 有功出力上、下限，Qw,max、Qw,nu。分別為平衡機組i無功出力上、下限，Vi,max、Vi,nu。分別為節(jié) 點i電壓幅值的上、下限、0 ei,mi。分別為節(jié)點i相角的上、下限，Pi，m。為線路傳輸功率 限制，n,為系統(tǒng)平衡機組數(shù)；
:，式中：Vei.max、Vei.hu。分別為第i個統(tǒng)一潮流 控制器并聯(lián)電壓源幅值上、下限，Vei,m。、、Vei,mi。分別為第i個統(tǒng)一潮流控制器串聯(lián)電壓源幅 值上、下限，0Ei,max、mm分別為第i個統(tǒng)一潮流控制器并聯(lián)電壓源相角上、下限，0Bi,max、 0Bi,mi。分別為第i個統(tǒng)一潮流控制器串聯(lián)電壓源相角上、下限，nupf。為統(tǒng)一潮流控制器的個 數(shù)；
[0091] 第二階段優(yōu)化控制變量及狀態(tài)變量包括X= [X。，XupJ= [P&bal，Q&bal，V'，e'，V E'，0e'，V，0'e]，其中，控制變量口&^、〇&^1為平衡機組有功和無功出力，狀態(tài)變量乂'、 9'為節(jié)點電壓幅值和相角（包含新增加的節(jié)點r)。AV，0\，Ve'，0'e為統(tǒng)一潮流控制器 的控制參數(shù)，根據(jù)第二階段優(yōu)化結果，確定風速不確定性實現(xiàn)后統(tǒng)一潮流控制器的控制策 略表。
[0092] 本實施例采用I邸E-14節(jié)點數(shù)據(jù)對上述基于場景的含統(tǒng)一潮流控制器扣PFC)的 最優(yōu)潮流進行算例分析。 陽09引 I邸E-14節(jié)點系統(tǒng)總負荷259MW，輸電線路20條，其中變壓器3臺。UPFC安裝于線 路4-5的節(jié)點4偵U，風電接在節(jié)點9。系統(tǒng)拓撲如附圖2所示，在支路4-5靠節(jié)點4側添加 新節(jié)點15。
[0094] W歷史數(shù)據(jù)作為風速預測值進行計算分析，選取2010年7月4日ALGONA地區(qū) 18:00~19:00的數(shù)據(jù)即假設第一階段調度周期Tl為1小時，將一小時分為Nt段，取Nt為 6,即第二階段調度周期Tz為10分鐘，得到風速預測值。本文假定某一時刻風速服從W預 測值為期望，W預測值的5%為標準差的正態(tài)分布。對每個期望值基于概率距離最短削減得 到成組場景，取N歷5。
[00巧]假定風電場額定功率Pf= 80麗，切入風速Vi。= 3m/s，額定風速Vf= 12m/s，切出 風速V。。,= 25m/s。
[0096] 表1表示S1-S5為削減得到各時間點的風速數(shù)據(jù)：
陽〇9引表2為相對應的風電場出力：
[0100] 第一階段所得優(yōu)化結果如表3所示：
[0101]
[0102] 根據(jù)表3可W確定各發(fā)電機組在18 :00-19 :00的出力情況，W此作為滾動調度計 劃?？蒞看出，該系統(tǒng)有功主要由經(jīng)濟性較好的平衡機提供，而經(jīng)濟性相對較差的機組4和 機組5主要提供無功支撐。所得最優(yōu)運行成本為7466. 4$。 陽103] 第二階段W10分鐘為時間間隔Tz調節(jié)平衡機組和UPFC參數(shù)，保證系統(tǒng)基本在W 網(wǎng)損最小為目標函數(shù)的最優(yōu)狀態(tài)下運行。由于UPFC的潮流巧制功能基本由其串聯(lián)等效電 壓源幅值決定，所W附表4給出Ve的最優(yōu)控制策略表：
[0105] 單個時間段內，由于風速的預測誤差，UPFC的控制策略不同，差異較?。粚τ诙鄠€ 時間段間，由于風速具有隨機性，UPFC的控制策略不同，差異較大。
[0106] 為了更加明顯看出UPFC的作用，將第二階段的方法與系統(tǒng)無UPFC時僅靠平衡機 的調控方法作比較，由于篇幅限制僅給出18:10~18:20時間段的結果，無UPFC時，系統(tǒng) 僅靠平衡機來協(xié)調風電的波動性，平衡機調節(jié)能力有限，導致系統(tǒng)網(wǎng)損大于含UPFC時的情 況，且平衡機出力較大；而加裝UPFC可W改善系統(tǒng)潮流，減小網(wǎng)損，并且可W觀察到UPFC 能夠減少平衡機出力，由于第一階段火電機組有功出力已經(jīng)給定，因此UPFC可W減少系統(tǒng) 發(fā)電費用。經(jīng)過計算，加裝UPFC后網(wǎng)損減少量均值為PiMg= 1.69MW，累計一年降損量可達 1480萬度電，相當可觀。 陽107] 附圖3是各個時間段各個風速場景下含UPFC和不含UPFC時的最小網(wǎng)損，圖中Sii 表示第i個時間點的第j個場景，例如S。表示18:10時刻第五個場景。可W很直觀地從圖中 看到有UPFC最優(yōu)控制的系統(tǒng)網(wǎng)損顯然小于無UPFC控制的系統(tǒng)，經(jīng)過計算網(wǎng)損減少量的均 值為PiMS= 1. 4552麗，未安裝UPFC時的網(wǎng)損均值為10. 0122麗，安裝UPFC降低了 14. 53% 網(wǎng)損。每年平均可節(jié)電約1275萬度，假設單位電價為0. 6元/度，單網(wǎng)損運一項就直接節(jié) 約經(jīng)濟效益765萬元/年，UPFC提高電網(wǎng)經(jīng)濟性的效果可見一斑。 陽10引 W上仿真結果驗證了本發(fā)明所提模型和方法的有效性和實用性。該方法利用UPFC 的靈活控制能力，通過UPFC控制參數(shù)的快速調節(jié)可W協(xié)調風電出力的波動性和不確定性， 能夠提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性。
[0109] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可W做出若干改進和變形，運些改進和變形 也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 含統(tǒng)一潮流控制器的電力系統(tǒng)兩階段最優(yōu)潮流計算方法，其特征在于，包括如下步 驟： 1) 基于功率注入法推導統(tǒng)一潮流控制器的穩(wěn)態(tài)模型； 2) 采用場景模擬技術產生一系列風速場景，根據(jù)風速預測值隨機產生大規(guī)模風速場 景，利用場景削減方法最終得到若干個具有代表性的場景； 3) 含統(tǒng)一潮流控制器的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流的第一階段為日內滾動調度，調度周期為 30-60min，記為Ti，W優(yōu)化系統(tǒng)運行成本為目標，建立最優(yōu)潮流模型，制定常規(guī)發(fā)電機組出 力計劃； 4) 含統(tǒng)一潮流控制器的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流的第二階段為日內實時調度，調度周期為 5-15min，記為了2,將風速削減得到的場景作為所有可能的實現(xiàn)，W降低系