直流配电网电压控制策略研究

发布时间：2017-07-06 20:11

  本文关键词：直流配电网电压控制策略研究

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【摘要】：为缓解全球能源供需矛盾和环境压力,加快“清洁替代和电能替代”,需要在配电网中大范围配置清洁能源组成能源互联网。由于清洁能源大多存在间歇性、波动性的特点,其大规模接入会对电网,尤其是相对薄弱的配电网产生冲击。与交流配电网相比,直流配电网没有三相不平衡、同步稳定性等问题,具有对新能源接入适应性好、易于构成多端系统、谐波小等优点,同时在提升电能传输容量方面,基于柔性直流技术的直流配电网比交流配电网更有优势,因此直流配电网更适合于接纳分布式清洁能源构建能源互联网。在未来的配电网研究中,直流配电网将是一个重要的研究方向。在直流配电系统中,直流电压的稳定行就如同交流系统中频率稳定性一样,具有重要的意义。本文主要针对如何在直流配电网稳定运行时优化直流电压的分布和减小网损以及在暂态过程中维持直流电压的稳定性进行了分析和研究。首先,对直流配电网的拓扑结构和控制策略进行分析,并提出了直流配电网潮流计算的相关方法,并以14节点算例为例进行计算分析；然后通过调整控制指令以优化直流配电网稳定运行时的电压分布和网损；接着在PSCAD软件平台上搭建了含分布式能源的直流配电系统的仿真模型,对暂态过程中直流配电网的电压稳定问题进行了机理分析,从而提出一种有效的暂态电压控制策略。
【关键词】：直流配电网 潮流计算 控制指令 电压控制策略 PSCAD
【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】：TM721.1;TM714.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题背景及意义9-11
• 1.1.1 传统交流配电网面临的挑战9
• 1.1.2 直流配电网的特点和优势9-11
• 1.2 国内外的研究动态11-13
• 1.3 直流配电网及其关键技术13
• 1.4 本文的主要工作13-15
• 第2章 直流配电网潮流计算及电压分布分析15-27
• 2.1 直流配电网的拓扑结构15-17
• 2.1.1 单端直流配电网拓扑结构15-16
• 2.1.2 双端或多端的直流配电网拓扑结构16-17
• 2.2 直流配电网潮流计算中的模型等效17-19
• 2.2.1 直流潮流计算中各单位元件的等效17-18
• 2.2.2 直流潮流计算中各并网换流站的等效18-19
• 2.3 直流配电网潮流计算19-21
• 2.4 利用潮流计算对直流配电网特性分析21-23
• 2.4.1 直流配电网稳定性分析21-22
• 2.4.2 分布式电源的接入对直流电网损耗和电压分布的影响22-23
• 2.5 基于直流潮流计算方法的算例分析23-26
• 2.5.1 不同电网结构下对网损的影响24-25
• 2.5.2 不同电网结构下对电压分布的影响25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 直流配电网稳态运行时控制指令的优化问题研究27-42
• 3.1 直流配电网控制和调度27-28
• 3.2 最优潮流的算法的综述28
• 3.3 直流配电网的最优潮流计算28-32
• 3.3.1 直流配电网OPF问题的数学模型28-29
• 3.3.2 利用非线性原—对偶内点法数学模型29-32
• 3.4 直流配电网的控制指令的优化32-33
• 3.5 算例验证33-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第4章 直流配电网PSCAD仿真模型的搭建及故障时电压控制策略研究42-56
• 4.1 直流配电网的电压控制策略42-44
• 4.2 直流配电网换流器的原理以及模型建立44-47
• 4.2.1 换流器的原理分析44-45
• 4.2.2 换流器的模型建立45-47
• 4.3 光伏发电仿真分析47-50
• 4.3.1 光伏阵列的数学模型47-48
• 4.3.2 光伏阵列的控制策略48-50
• 4.4 超级电容储能的仿真分析50-51
• 4.5 直流断路器模型51-52
• 4.6 直流配电网的仿真结果分析52-55
• 4.6.1 正常运行时的仿真结果52
• 4.6.2 换流器故障时的仿真结果52-53
• 4.6.3 光伏电池故障时的仿真结果53-55
• 4.7 本章小结55-56
• 第5章 结论与展望56-58
• 5.1 全文总结56
• 5.2 不足与展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作63-64
• 致谢64

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本文编号：527646