配电网柔性多状态开关选址定容策略研究

发布时间：2020-05-31 15:02

【摘要】：当前,我国配电网存在建设滞后、结构不合理、控制方式有限等问题,制约了配电网运行控制的灵活性,导致配电网下游线路电压低、故障后恢复时间长。另一方面,配电网内新能源渗透率的不断提高,对配电网电能质量和供电可靠性的保障手段提出了更高要求。现有配电网正面临末端电压低、新能源弃风弃光现象严重、重要负荷供电保障力度不足等多方面的巨大挑战。这些问题采用常规开关等传统调控手段难以同时得到有效解决。柔性多状态开关(Soft open points,SOP)采用新型电力电子技术,可连续调控功率,还具有运行模式柔性切换、控制方式灵活多样等特点,避免了常规开关倒闸操作引起的供电中断、合环冲击等问题,还能改善配电网末端电压水平,促进馈线负载分配的均衡化,为未来智能配电网的实施提供关键技术与设备支撑。本文主要内容如下:首先,推导了二端口SOP和多端口SOP的换流原理,分析了SOP的常用控制策略,阐述了SOP的工作模式及相应用途,建立了关于SOP的功率、电压、电流约束模型。其次,针对配电网中SOP的选址问题,提出了适用于互联配电网的多端口SOP工作模式的编码方案和最小化配电网电压偏差的选址策略,使得SOP选址问题这一复杂的混合整数非线性规划问题得以快速而准确地求解。仿真结果表明该策略可选出优化网络结构、增强配电系统的调压能力和过负荷保障能力的SOP选址方案。最后,针对兼顾经济性和供电可靠性的SOP定容问题,建立了含新能源配电网的综合效益评价模型。通过简化SOP工作模式和运用并查集算法等技巧,极大提升了定容问题的求解速度。算例结果验证了所提算法求解速度的优越性,还证明了本文所提方案的经济效益,同时促进间歇式能源消纳,保障了配电网供电可靠性。
【图文】：

图 2-7 基于 SOP 的电能质量治理的增加，，其接入配电网的形式将更加复杂。S 2-8 所示：母线I 母线II常规开关连接路径柔性多状态开关连接路径节点柔性多状态开关123456

图 3-1 SOP 面向不同供电区域的应用 SOP 对互联配电网电能质量的改善效果，本文考虑偏差2avg U 以衡量电压越限节点和全体节点的电压偏为： 22 1 1max min( ) 1||T nit iexc i i i iU tU U U U UT ) 表示第 t 个时刻节点 i 的电压，T 为总时间长度，n能质量供电电压偏差》[51]，20kV 及以下三相供电电将电压上下限maxiU 和miniU 分别设定为 1.07p.u.和 0.差 定义为：22 1 1( ) 1T Nit iavgU tUT
【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】：TM732

【参考文献】

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本文编号：2690039