18、基于TCSC - TCPST的电力系统分布式优化保护策略解析

基于TCSC - TCPST的电力系统分布式优化保护策略解析

1. 引言

电力系统的稳定运行至关重要，然而母线节点或输电线路的意外情况可能会损害整个电网，甚至导致级联停电，给用户带来巨大损失和不便。为避免大规模停电，本文提出通过TCSC（晶闸管控制串联电容器）和TCPST（晶闸管控制移相变压器）的协调，同时调整电压相角和支路电纳，以缓解或消除电力系统的干扰。

2. 预备知识

2.1 混合模型

FACTS（灵活交流输电系统）设备的模型与待解决的问题相关。例如，某些TCSC建模仅考虑电抗以控制潮流，而某些TCPST建模为缓解电网拥堵仅考虑电压幅值。本文旨在通过TCSC和TCPST设备减少或消除电力系统压力，设计了TCSC - TCPST模型。

在基于直流潮流的TCSC - TCPST模型中，忽略无功功率，假设各母线电压幅值相等，电压相角变化很小。对于图中两母线的直流潮流方程可表示为：
$P_{l_{GL}} = B_{l_{GL}}(\theta_G - \theta_L)$ (10.1)
其中，$\theta_G = \theta_T + \theta’ G$ 是经TCPST调整后的母线G的电压相角，$B {l_{GL}} = 1/(X_{TCSC} + X_L)$ 表示支路 $l_{GL}$ 的电纳。

实际中，FACTS设备的调节范围有限。本文中，TCSC的调节范围设为正常支路阻抗的0.2到1倍，TCPST的调节范围设为正常值的 ±10%。对于具有M条支路和N个母线节点的电力网络，直流潮流方程可改写为：
$P_{l_{ij}} = B_{l_{ij}}(\the