主动配电网动态特性优化协调控制软件设计

发布时间：2020-05-27 19:42

【摘要】：分布式电源等新能源的发展为实现能源的多样性、经济性、环保性有着巨大的推动作用,但它的波动性、随机性和非线性也带来了许多复杂的协调控制问题。随着分布式电源等新能源渗透率的不断升高,配电网的潮流变化动态过程也变得更加复杂,给配电网的安全可靠运行带来了巨大挑战。在此背景下,本文以主动配电网动态特性优化协调控制软件设计为研究方向来开展工作。论文首先对主动配电网动态特性优化协调控制软件进行需求分析,通过业务需求分析软件的业务流程,通过功能需求分析软件的功能模块组成和各功能模块包含的内容,通过性能指标需求分析软件运行时应满足的性能指标。需求分析结果为后续软件总体设计、具体实现和应用效果测试奠定了理论基础。其次,阐明了影响主动配电网动态特性的因素,介绍了适用于主动配电网的动态特性评估方法和传统的动态特性优化协调控制过程。考虑到传统控制策略制定方法灵活性不足,提出了具有高数据利用率的动态特性优化协调控制策略制定方法,对应用该方法的主动配电网动态特性优化协调控制过程进行了详细阐述。在此基础上,对软件的总体设计进行了详细介绍,包括软件的总体架构设计、数据库实体属性图设计、数据流图设计和工作流程设计,为后续软件具体实现打下坚实基础。最后,基于本文对软件的总体设计,进行了软件的具体开发。设计了软件的数据库表格内容,并详细介绍了软件包含的数据交互、评估指标计算、可视化展示、控制策略制定、控制策略命令发送这五个功能模块的实现方法及其优越性。并在软件实现的基础上,应用简单实例对软件进行了功能测试和性能指标测试,验证了软件在主动配电网动态特性优化协调控制方面的有效性和实用性。
【图文】：

节点电压,数据表

图 4-1 PSCAD 中单机无穷大系统仿真模型其中在仿真开始后 5s 在线路首端出现三相接地短路，短路故障在 0.1s 后切除s 后进行自动重合闸，因此在切除故障后各节点电压出现了由振荡逐渐变化至态过程，节点 1 和 2 处电压波动尤为明显，节点电压变化的波形图如图 4-2 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0V14.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0050100150200250V24.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10217.5220.0222.5225.0227.5230.0232.5235.0237.5240.0V3)节点 1 处电压变化曲线 (b)节点 2 处电压变化曲线 (c)节点 3 处电压变化曲图 4-2 节点电压变化波形图软件读取的各个节点的同步测量数据选取的是对PSCAD模型仿真开始后4s数据进行采样后得到的共 800 个电压幅值数据点，则采样总时间窗为 6s，相点对应的时间相差 7.5ms，节点电压数据表格如图 4-3 所示，节点电压动态特标整定值表格如图 4-4 所示。

评估指标,节点电压,动态特性,整定值

图 4-4 节点电压动态特性评估指标整定值表软件存储到数据库的表格有节点电压动态特性评估指标计算结果表、动态特性协调控制策略表和动态特性优化协调控制策略控制效果表，其中节点电压动态特估指标计算结果表如图 4-5 所示，动态特性优化协调控制策略表如图 4-6 所示，，动性优化协调控制策略控制效果表如图 4-7 所示。图 4-5 节点电压动态特性评估指标计算结果表
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM73;TP311.52;TP273

【参考文献】