(19)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 202210873554.7 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 国网河北省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 050021 河北省石家庄市裕华区富强 大街27号 申请人 东南大学　 国网河北省电力有限公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 袁博　吴熙　张章　关辰皓　杨鹏　 王涛　王颖　史善哲　李倩　王瑞　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 何静(51)Int.Cl. H02J 3/06(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种考虑风电并网的混合型潮流控制器规 划配置方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑风电并网的混合型 潮流控制器规划配置方法， 属于电力系统稳定及 控制领域。 一种考虑风电并网的混合型潮流控制 器规划配置方法， 包含以下步骤： S1： 获取风电 ‑ 负荷数据， 利用K ‑means聚类算法划分风出力 ‑负 荷概率场景； S2： 建立考虑多场景的HPFC规划配 置优化模型； S3： 计算不同场景所对应的目标函 数； S4： 根据不同场景的出现概率加权得到总目 标函数， 记录个体最优目标函数和群体最优目标 函数及各自对应的HPFC选址和容量； S5： 若迭代 次数未达到设定值， 则转到S6， 否则转到S7； S6： 更新控制变量的参数和速度， 转至S3； S7： 输出最 优目标函数和HPFC规划配 置结果。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 115000969 A 2022.09.02 CN 115000969 A 1.一种考虑风电并 网的混合型潮流控制器规划配置方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1： 获取风电 ‑负荷数据， 利用K ‑means聚类算法划分风出力 ‑负荷概率场景； 步骤S2： 建立 考虑多场景的HPFC规划配置优化模型； 步骤S3： 计算 不同场景 所对应的目标函数； 步骤S4： 根据不同场景的出现概率加权得到总目标函数， 记录个体最优目标函数和群 体最优目标函数及各自对应的HPFC 选址和容量； 步骤S5： 若迭代次数 未达到设定值， 则转到步骤S6， 否则转到步骤S7； 步骤S6： 更新各控制变量， 转至步骤S3； 步骤S7： 输出最优目标函数和HPFC规划配置结果。 2.根据权利要求1所述的考虑风电并网的混合型潮流控制器规划配置方法， 其特征在 于， 所述的利用K ‑means聚类算法划分风出力 ‑负荷概率场景， 包括以下步骤： 1)获取风电 ‑负荷样本数据， 建立样本数据矩阵X。 其中， X＝{x1,x2,…,xn}； xj＝{xj1,xj2,…,xjm}； m为风电‑负荷节点数； n 为样本数目； 2)随机选取K个样本作为初始聚类中心ui， ui＝{ui1,ui2,…,uim},i＝1,2,…,K； 3)采用欧式距离表征样本与聚类中心之间的距离， 计算公式为： 将各个样本与 各个聚类中心的欧式距离进行比较， 并将其与最近的聚类中心归结为一 个子集； 4)对聚类中心进行 再计算： 其中， xj为子集Si的一组m维样本序列， Ni为划分至 子集Si中m维样本的数量； 5)用标准测度函数值E作为迭代收敛判据， 其计算公式如下： 6)选择DCH(+)指标作为聚类的有效性指标， DCH(+)指标的定义 为： 其中， TK为类间离差平方和， 主要 反映类间分离性； PK为类内离差平方和， 主要反映类内 紧凑性； K为聚类数； 通过计算各 K值的DCH(+)指标， 并进行对比， 找出最佳的聚类数； 7)每个场景的发生几率 λp使用以下公式进行计算；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115000969 A 2其中， Np为每个场景中包 含的样本数量。 3.根据权利要求1所述的考虑风电并网的混合型潮流控制器规划配置方法， 其特征在 于， 所述的HPFC的规划配置优化模 型包括： 目标函数与约束 条件， 从减少投资成本和解决系 统潮流越限问题两方面对HPFC展开规划配置优化计算， 优化模 型的目标函数包括HPFC配置 费用、 系统网络损耗、 系统静态安全 裕度和N‑1热稳定裕度， 所述的目标函数包括： HPFC配置费用； 系统网络损耗； 系统静态安全裕度； 以及系统N ‑1 热稳定裕度； 所述的约束条件 包括： 电力系统运行约束与HPFC自身约束。 4.根据权利要求3所述的考虑风电并网的混合型潮流控制器规划配置方法， 其特征在 于， 所述的HPFC配置费用： costH＝CUPFC×SUPFC+CST×SST (7) 其中， CUPFC和CST为UPFC和ST的容量价格系数； a1～a6为价格系 数函数中的常数； SUPFC和 SST为UPFC和ST的容 量； 取所有运行场景中所使用的最大容 量作为最终容量： 其中， 为在场景k下UPFC串联侧变流器的注入电压相量、 流经电流相量； 为在场景k下UPFC并联侧变流器的注入电压相量、 流经电流相量； 为在场 景k下ST串联侧变流器的注入电压相量、 流经电流相量。 5.根据权利要求3所述的考虑风电并网的混合型潮流控制器规划配置方法， 其特征在 于， 所述的系统网络损耗的目标函数计算方法包括以下步骤： 系统的网络损耗包括潮流经 过线路造成的有功损耗， 即： 其中， Nl为系统的总 支路数； Pmij和Pmji分别为第m条支路从线路首端流向线路末端和从 线路末端流向线路首端的有功潮流。 通过化简可以得到： 其中， Gm表示第m条支路上的电导； Vmi、 θmi、 Vmj、 θmj分别为第m条支路的首端和末端节点 电压幅值、 相角。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115000969 A 3