(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111626539.4 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司 地址 210024 江苏省南京市上海路215号 申请人 国网江苏省电力有限公司经济技 术 研究院　 东南大学　国家电网有限公司 (72)发明人 刘柏良　蔡晖　汪惟源　窦飞　 王瑞　陆瑶　程锦闽　许偲轩　 胡伟　吴熙　程亮　 (74)专利代理 机构 南京汇盛专利商标事务所 (普通合伙) 32238 代理人 乔炜　吴静安 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种考虑多柔性设备调节能力的IPFC规划 配置方法 (57)摘要 本发明公开一种考虑多柔性设备调节能力 的IPFC规划配置方法， 该方法充分计及多 柔性设 备调节能力， 以IPFC投资最小和系统可用输电能 力最大为优化目标， 构建IPFC规划配置的多目标 优化模型； 基于多目标粒子群算法和内点法嵌套 的多目标算法来实现对所提多目标优化模型的 求解， 算法内层采用内点法求解含IPFC系统的可 用输电能力， 外层采用多目标粒子群算法计算 IPFC规划配置的Pareto解集。 所提模型能够充分 计及系统已有柔性设备的相互支撑作用， 相应求 解算法能够准确、 高效地完成优化计算， 具有较 大实用价值， 可为IPFC的规划配置、 示范应用提 供理论和技 术支撑。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114254953 A 2022.03.29 CN 114254953 A 1.一种考虑多柔 性设备调节能力的IPFC规划配置方法， 其特 征在于： 以电力系统中可用输电能力最大和IPFC投资最小为优化目标， 以柔性电力电子设备运 行约束和电力系统 交流侧运行约束为约束条件， 构建IPFC规划配置的多目标优化模型； 采用基于MOPSO算法和IPM嵌套的多目标算法对多目标优化模型进行求解， 求解过程 为： 步骤1、 设定外层MOPS O算法的粒子群和最大迭代次数， 设定内层IPM的计算初值和最大 迭代次数； 步骤2、 内层IPM计算各粒子下的可用输电能力指标， 对不满足约束条件的粒子， 增加惩 罚项； 步骤3、 计算各 粒子的IPFC投资指标； 步骤4、 根据Pareto支配准则， 依据可用输电能力和IPFC投资指标进行粒子非支配排 序， 将非支配解存 入Pareto 解中； 步骤5、 在约束范围内更新粒子； 步骤6、 判断最大迭代次数 是否达到， 若达到， 则输出Pareto 解； 否则， 转到步骤2。 2.根据权利要求1所述 考虑多柔 性设备调节能力的IPFC规划配置方法， 其特 征在于： 所提优化模型的目标函数中电力系统可用输电能力FATC为： 式中， NPQ为电力系统中PQ节点数， λLi为第i个负荷的增长比例， PLi为电力系统受电区的 负荷， P0是基态潮流的有功负荷总量。 3.根据权利要求2所述 考虑多柔 性设备调节能力的IPFC规划配置方法， 其特 征在于： 所提优化模型的目标函数中IPFC投资指标 Fv为： 式中， Smax为换流阀所需最大容 量。 4.根据权利要求1所述 考虑多柔 性设备调节能力的IPFC规划配置方法， 其特 征在于： 所述柔性电力电子设备包括UPFC和VSC ‑HVDC。 5.根据权利要求 4所述考虑多柔 性设备调节能力的IPFC规划配置方法， 其特 征在于： 所述柔性电力电子设备运行约束包括： a、 IPFC运行约束： Pinl+Pinm+Pinn＝0 式中， Pinl为IPFC公共节点有功注入功率， Pinm为主控线路附加节点m的有功注入功率， Pinn为辅控线路附加节点 n的有功注入功率； b、 UPFC运行约束： Pins+Pinp+Pinq＝0 式中， Pins为并联换流器对UPFC公共节点p的有功注入功率Pins， Pinp为串联换流器对 UPFC公共节点p有功 注入功率Pinp， Pinq为UPFC附加节点q的有功 注入功率；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114254953 A 2式中， Vsemax和Vshmax分别为串联、 并联换流器输出电压的最大值； Ssemax和Sshmax分别为串 联、 并联换流器容 量的最大值； Vpmin和Vpmax分别为UPFC公共节点电压的最小值和最大值； c、 VSC‑HVDC运行约束： 式中， G和B分别为 交流侧和直流侧之间的电导、 电纳； Pd、 Qd分别为交流网络注入直流换 流器的有功、 无功注入功率； Va、 θa为VSC‑HVDC交流侧的电压幅值、 相角； Vd、 θd为VSC‑HVDC直 流侧换流器的电压幅值、 相角； θad分别为交流侧和直流侧之间的节点电压相角差； PDC_loss为 直流网络有功损耗之和； Pai表示交流侧在节 点i的有功功率； YDCij表示直流网络中节 点i和j 的导纳； VDCi和VDCj分别表示 直流网络中节点 i和j的电压； 式中， Ssmax为交流侧注入复功率最大值， Ps为交流侧注入有功功率， Qs为交流侧注入无 功功率。 6.根据权利要求5所述 考虑多柔 性设备调节能力的IPFC规划配置方法， 其特 征在于： 所述电力系统 交流侧运行约束为： 式中， N为系统节点数； Vi和Vj分别为节点i和j电压幅值； θij分别为线路ij两端节点电压 相角差； Gij、 Bij分别为节点电导、 电纳矩阵中第i行第j列元素， Pini、 Qini为柔性电力电子设 备的有功、 无功 注入功率； 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114254953 A 3