優(yōu)化配置串聯(lián)電抗器限制短路電流的研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著我國系統(tǒng)裝機(jī)容量不斷增大，導(dǎo)致地區(qū)樞紐變電站500kV母線三相短路電流超過相應(yīng)斷路器最大遮斷電流，給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患，同時(shí)制約了電網(wǎng)及地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。加裝串聯(lián)電抗器限制500kV母線短路電流是應(yīng)對短路電流超標(biāo)問題的豐要附加措施，但是串聯(lián)電抗器成本較高而且會增加線路電氣距離，系統(tǒng)中不應(yīng)加裝過多串聯(lián)電抗器。因此，研究優(yōu)化配置串聯(lián)電抗器限制多條母線短路電流并保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有顯著的工程價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文首先提出基于粒子群

2、算法的串聯(lián)電抗器優(yōu)化配置算法，并將該方法應(yīng)用于實(shí)際江蘇電網(wǎng)，優(yōu)化所得方案滿足限制短路電流和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，然后在該方法的基礎(chǔ)上結(jié)合暫態(tài)穩(wěn)定分析直接法，提出考慮暫態(tài)穩(wěn)定約束的串聯(lián)電抗器優(yōu)化配置算法，通過測試系統(tǒng)仿真，所得方案滿足系統(tǒng)穩(wěn)定裕度的要求。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)分析造成500kV母線短路電流過大的主要原因；歸納常用限流措施，著重比較串聯(lián)電抗器、電力電子故障限流器和超導(dǎo)故障限流器三類附加限流設(shè)備，對比不

3、同限流設(shè)備的性能、成本及工程適用性。
　　 (2)提出基于粒子群算法的串聯(lián)電抗器優(yōu)化配置算法，分析串聯(lián)電抗器配置特點(diǎn)建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，研究確立合適的目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)，然后選擇采用粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)結(jié)合串聯(lián)電抗器特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)以提高尋優(yōu)效率。在測試系統(tǒng)中應(yīng)用結(jié)果證明該方法的可靠性和適用性。
　　 (3)分析江蘇規(guī)劃電網(wǎng)500kV母線短路電流狀況，確定超標(biāo)母線及限流目標(biāo)。將基于粒子群算法的串聯(lián)電抗器優(yōu)化配置算法應(yīng)用于江

4、蘇電網(wǎng)中，得到優(yōu)化配置方案。根據(jù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，校驗(yàn)采用該方案加裝串聯(lián)電抗器后的系統(tǒng)潮流、穩(wěn)定性及有功網(wǎng)損。
　　 (4)研究常用暫態(tài)穩(wěn)定分析直接法，分析比較PEBS法、BCU法和EEAC法的特點(diǎn)，選擇BCU法作為優(yōu)化配置串聯(lián)電抗器算法過程中系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析算法，并在Matlab軟件中編制BCU法程序用于計(jì)算系統(tǒng)穩(wěn)定裕度。測試系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果證明編制BCU法程序的準(zhǔn)確性和可靠性。
　　 (5)由于基于粒子群算法的串