考虑风力发电对配电网影响的网络重构问题研究

发布时间：2019-11-22 02:14

【摘要】：能源和环境问题已经成为当今世界讨论的热点,化石能源的紧缺和温室效应的加剧使得开发利用清洁可再生的新能源的步伐加快。可再生能源包括风能,太阳能,潮汐能等,具有储量大,分布广,易利用的特点。但是,当新能源发电以集群的方式接入电网时,其随机性强,波动性大,将会对系统的调频、调压、调峰、电压稳定、网络重构等各方面造成影响。本文基于现有研究,考虑新能源并网后给系统结构和运行带来的深刻影响,研究了含新能源发电的配电网优化重构问题。风电装机容量逐年稳步上升,现在已有很多大容量风电场并入电网运行,基于这种现状,本文前部分主要分析了风机和风电场的模型,提出了含风机的电力系统网络重构模型,指明了反映网络经济性以及电能质量的优化目标函数和配电网安全运行的约束条件。为了简化风机模型,本文将风机的工作状态划分成了四种工况,包含单风电场并网和双风电场在配电网不同节点并网的情况。拟采用运用粒子群算法求解该重构模型。粒子群算法以其算法简单,收敛速度快的特点在各个领域得到了广泛的运用。本文重点介绍了粒子群算法及二进制粒子群算法的基本内容,针对二进制粒子群算法在电力系统网络重构中的应用进行了分析,并对其惯性权重,加速系数,种群数目以及最大速度进行了详细的介绍。网络拓扑结构分析是网络重构的一块基础内容,本文从较为基础的图论知识逐步深入介绍了拓扑分析的方法以及其在网络重构中的运用手段。并针对配电网的辐射状结构,提出了网络重构在算法运行过程中的几个约束,改善了算法的效率,使算法更新产生无用解的数量大为减少。最后本文利用IEEE33节点配电网系统,对划分出来的四个工况分别采用二进制粒子群算法进行仿真分析。在考虑风电并入配电网的情况下,利用模型计算得出的重构方案能较好地提高配电网的经济性和电能质量,同时能适应风电的随机性,使配电网始终保持较低网损状态运行。
【图文】：

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使得配电网具备了一些新的特征，为了保证风电的利用效率象，提高系统的经济性和稳定性，传统的重构方式和算法需要做相应新一代的配电网络。国内外发展现状风电发展现状能作为可再生能源中成本较低、技术较成熟、可靠性较高的绿色能围内得到了快速发展并开始在能源供应中发挥重要作用。随着《中可再生能源法》的实施以及一系列促进可再生能源发展政策的颁布机容量迅猛增长，如图 1-1 所示。截至 2011 年底，我国累计风电 62.3642GW，位居世界首位[8]。与此同时，在国家“建设大基地、的风电发展战略指导下，风电场呈现出规模化发展的趋势。根据我布情况，国家能源局初步在甘肃、新疆、河北、吉林、内蒙古、江区规划了 8 个千万千瓦级大型风电基地。

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机分类发电机组是一类利用风能发电的设备，经过多年的发展已经有理论和工程积累。风力发电机组结构复杂，包括风轮、传动轴桨系统、发电机、控制系统和塔架。从不同角度，风电机组有按旋转轴分类可分为水平轴式和垂直轴式；按功率大小可分为，兆瓦级；按照桨叶数量分类可分为“单叶片”“双叶片”多叶片”型风机；根据发电机类型分类，可分为鼠笼型异步发发电机、永磁直驱风力发电机和电励磁同步发电机。现在主流机组和直驱机组，，下面分别分析这两种机型的特性。）双馈风力发电机风力发电机又称为交流励磁发电机，并网示意图如图 2-1 所示组与异步电机定子结构相同，具有分布式交流绕组，直接与接经过两个变流器与电网相连，即可吸收功率也能发出功率（双接的变流器提供交流励磁电流。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM614;TM711

【参考文献】