河海大学能源与电气学院 王薪苹 臧海祥 孙国强 卫志农

　　国网江苏省电力公司电力科学研究院 李群 刘建坤

　　作为目前通用性最好的柔性交流输电[1]设备，统一潮流控制器是为了实现交流输电系统的实时控制和动态补偿而发展出来的，它兼备静止同步补偿器和静止同步串联补偿器的特点，在潮流控制上具有较大的优势，能够精确调节有功和无功功率，优化线路传输功率及网路潮流分布，同时还具有提高系统稳定性[2]、阻尼系统振荡的能力。

　　目前，UPFC的示范工程已经在南京西环网成功投运[3]，其对电网的运行可靠性的影响有待分析。基于此，本文通过建立计及UPFC的220kV分区电网运行可靠性评估模型，对UPFC对电网可靠性的影响进行量化分析，并对其进行可靠性效益评估。

　　1 UPFC稳态模型

　　2 计及UPFC的220kV分区电网运行可靠性模型

　　220kV分区电网属于发输电系统范畴，其可靠性评估包括4个主要方面：确定元件失效模型和负荷模型，选择系统状态，识别并分析系统问题，以及进行可靠性指标计算，基本步骤如图3所示。

　　2.1 基于实时运行条件的元件时变可靠性模型

　　本文主要从以下两方面考虑元件时变可靠性[5]：

　　（1）线路潮流增加会导致线路停运概率增大；

　　（2）当电压升高或降低到保护整定值时，发电机保护装置动作，并且随着电压越限程度的加深发电机保护的动作时限减小，发电机跳闸退出运行的概率增大。

　　2.2 状态抽样法

　　状态抽样法又叫非序贯蒙特卡洛模拟法[6]，广泛用在电力系统可靠性评估中。该方法的依据是，一个系统状态是所有元件状态的组合，且每一元件状态可由对元件出现在该状态的概率进行抽样来确定。

　　2.3 故障分析方法

　　2.4 负荷削减的最优化模型

　　当停运引起系统问题时，通过专门的最优潮流模型[7]进行发电重新调度，以消除系统约束越限；同时尽可能避免负荷削减，或者在无法避免时使负荷削减最小。这个最优潮流模型的目标函数是负荷削减总量最小，最优解就是各母线上的负荷削减量。

　　3 可靠性效益分析模型

　　采用最小系统停电损失模型[8]评估计及UPFC的220kV分区电网的运行可靠性，直接评估可靠性的效益非常困难，因此通常将不可靠成本，即停电损失作为电力系统可靠性价值的间接度量。

　　3.1 可靠性效益评估指标

　　4 算例分析

　　4.1 运行可靠性分析

　　首先以标准可靠性测试系统（RBTS）[9]为例，评估含UPFC系统的运行可靠性。其作用主要体现在改善系统的运行条件上，其在运行可靠性评估中的作用主要体现在降低了部分线路的停运概率。以负荷削减量为可靠性评价指标，测试系统的不含UPFC常规可靠性指标、含UPFC的常规可靠性指标、含UPFC的运行可靠性指标对比,如图4所示。