基于最小电压稳定裕度的分布式风电在配电网的选址定容

发布时间：2017-06-26 03:17

  本文关键词：基于最小电压稳定裕度的分布式风电在配电网的选址定容，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：社会化大生产的飞速发展和常规能源的日渐枯竭,导致能源和环境问题日趋严峻,发展分布式电源(Distributed Generation, DG)已成为世界各国促进节能减排的重要措施之一。分布式风电(Distributed Wind Generation, DWG)作为一种技术成熟的可再生能源具有非常良好的环境效益,但同时也具有出力随机波动的特性,接入配电网后将对系统的运行产生重要影响,其影响优劣程度与DWG的安装位置和容量有着密切的关系。如何优化配置DWG在配电网的位置和容量以充分发挥其良好环境效益对改善环境及提高电网经济性的正面作用,同时控制其出力随机波动对配电网电能质量的负面影响,是值得深入研究的课题。本文首先指出在分布式风电源大规模接入配电网的情况下,DWG出力的随机波动将对系统节点的电压稳定裕度造成很大影响,而以往的节点电压稳定裕度研究则很少考虑DWG出力随机波动的影响。因此本文在原有节点电压稳定裕度指标的基础上加入了DWG出力随机波动的因素,提出了节点最小电压稳定裕度指标。本文为了量化分布式风电的良好环境效益将环境成本纳入到发电总成本中,建立了分布式风电的综合发电成本模型。由于分布式风电接入配电网后其容量能够替代一部分火电机组的容量,即DWG具有容量经济效益,同时其所发电量也能替代一部分火电机组的发电量,即DWG具有电量经济效益,本文将容量经济效益和电量经济效益之和作为DWG接入配电网后给系统带来的综合经济效益。本文以节点的最小电压稳定裕度最大化和DWG接入后配电系统的经济效益最大化为两优化目标建立了DWG在配电网选址定容的多目标优化模型。本文在基本粒子群算法的基础上针对其存在的问题作出相应的改进,提出了自适应变异的多目标粒子群算法,并运用其求解建立的多目标优化模型。本文通过IEEE—33节点配电系统进行仿真验证,表明所建立的模型能够兼顾DWG出力随机性对配电网节点电压的影响以及良好环境效益所带来的经济效益两个方面,所提的算法能够得到均匀分布的最优解集。同时仿真结果也表明所提的最小电压稳定裕度指标能够得到分布式风电在随机出力情况下系统的节点电压稳定裕度,能为DWG在配电网的选址定容多目标规划提供更好的指导。
【关键词】：分布式风电 选址定容 随机出力 最小电压稳定裕度 多目标粒子群算法
【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】：2016
【分类号】：TM614;TM715
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 优化模型12-13
• 1.2.2 含DWG配电网的优化算法13-14
• 1.3 本文主要工作14-16
• 第2章 改进的节点静态电压稳定裕度16-23
• 2.1 配电网研究电压稳定裕度的意义16
• 2.2 现有的研究方法16-17
• 2.3 等值两节点系统的最小电压稳定裕度指标17-21
• 2.3.1 两节点系统临界状态的研究17-19
• 2.3.2 等值两节点系统模型19-20
• 2.3.3 考虑风电接入的节点最小电压稳定裕度20-21
• 2.4 弱节点的最小电压稳定裕度21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 分布式风电在配电网的优化模型23-28
• 3.1 目标函数23-25
• 3.1.1 弱节点的最小电压稳定裕度最大化23
• 3.1.2 分布式风电接入后系统经济效益最大化23-25
• 3.2 约束条件25-27
• 3.3 本章小结27-28
• 第4章 自适应变异多目标粒子群算法28-39
• 4.1 多目标优化理论28-31
• 4.1.1 多目标优化的数学描述28-29
• 4.1.2 多目标优化的基本概念29-30
• 4.1.3 多目标优化算法概述30-31
• 4.2 粒子群优化算法31-33
• 4.2.1 基本粒子群算法的数学描述31-33
• 4.2.2 多目标粒子群算法33
• 4.3 自适应变异多目标粒子群算法33-38
• 4.3.1 自适应变异33-34
• 4.3.2 基于动态密集距离的非劣解更新34-37
• 4.3.3 种群全局最优解的选取37-38
• 4.4 本章小结38-39
• 第5章 分布式风电在配电网选址定容多目标问题的求解39-46
• 5.1 两步式分布式风电源的选址定容优化方法39-40
• 5.2 算例结果与分析40-45
• 5.3 本章小结45-46
• 第6章 结论与展望46-47
• 6.1 结论46
• 6.2 工作展望46-47
• 参考文献47-51
• 攻读硕士期间发表的论文51-52
• 致谢52

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本文编号：484609