基于可靠性的含分布式电源的配电网供电能力研究

发布时间：2017-07-31 07:12

  本文关键词：基于可靠性的含分布式电源的配电网供电能力研究

  更多相关文章： 供电能力 配电网 分布式电源 N-1准则 概率可靠性

【摘要】：配电网作为联系用户终端与发、输电系统的纽带,对保证用户连续可靠供电有着重大的意义。随着未来智能配电网的研究和发展,网络转供将变得十分迅捷,在此背景之下,配电网供电能力的研究成为一大热点,特别是在含各种新能源接入的配电系统中如何挖掘供电能力的潜力尤为重要。目前,众多学者对配电网供电能力的研究已有一定的成果,但是其中涉及含分布式电源(distributed generation, DG)的研究领域还不多,尤其是以专线形式接入变电站低压侧母线上的DG尚未考虑。本文立足于已有科研成果,对目前文献中关于配电网供电能力的概念、模型及方法等进行消化吸收,分别从基于N-1准则和基于概率可靠性分析方法两个角度建立含DG的配电网供电能力模型,并对影响配电网供电能力的因素进行分析。首先,根据DG特性进行分类,确定DG的并网点及其并网方式,建立等效的DG可靠性模型。其次,基于N-1准则的安全性要求和最大供电能力(total supply capability, TSC)的定义,建立含DG的配电网供电能力分析模型,模型中考虑了主变、馈线和DG的N-1安全性以及馈线转供容量约束,提出基于馈线互联关系的网络拓扑简化方法,定义了DG有效度指标来反映DG对提升供电能力的贡献,采用最优化软件Lingo求解模型中所示的多变量多约束优化问题,并通过具体电网算例验证该模型和算法的正确性,对结果进行校验与分析。然后,根据概率可靠性的分析方法定义了可靠供电能力(reliable supply capability, RSC)的概念和配电网供电能力指标,建立研究区域内各元件可靠性模型和确定状态下最大供电能力的计算模型,确定系统所有的状态及发生的概率,计算各系统状态下最大供电能力值,最终根据可靠供电风险水平指标的要求计算系统RSC,并针对DG接入的配电系统进行模型改进,计算并分析DG对RSC的影响。最后,分析影响配电网供电能力的2大类因素,即变电站站内因素和网络转供因素,定义量化各因素影响程度的灵敏度指标,并举例说明各影响因素灵敏度指标的求解过程。
【关键词】：供电能力 配电网 分布式电源 N-1准则 概率可靠性
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM732
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 课题研究的背景与意义16-19
• 1.2 含DG的配电网供电能力研究现状19-20
• 1.3 本文研究的主要内容20-22
• 第二章 DG并网方式及可靠性模型22-27
• 2.1 DG分类22
• 2.2 含DG的配电网规划和运行研究22-23
• 2.3 DG并网方式23-25
• 2.3.1 DG并网点及并网原则23-24
• 2.3.2 DG并网方式24-25
• 2.4 DG可靠性模型25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 基于N-1准则的含DG配电网的供电能力计算27-41
• 3.1 基本概念27
• 3.2 N-1安全校验27-30
• 3.2.1 主变N-1校验28-29
• 3.2.2 馈线N-1校验29-30
• 3.3 计及变电站低压母线上DG的TSC分析模型30-34
• 3.3.1 DG出力模型30-31
• 3.3.2 基于馈线互联关系的网络拓扑简化31
• 3.3.3 基于N-1准则的含DG的TSC分析模型31-34
• 3.4 模型求解和评价指标34-35
• 3.4.1 含DG的TSC模型求解34
• 3.4.2 含DG的配电网供电能力指标34-35
• 3.5 算例分析35-40
• 3.5.1 算例系统35-36
• 3.5.2 馈线转供容量约束和馈线N-1对TSC的影响36-37
• 3.5.3 DG接入后的TSC计算分析37-40
• 3.5.4 DG分散配置与集中配置的比较40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 基于概率可靠性的含DG配电网的供电能力计算41-59
• 4.1 概述41-42
• 4.2 基于概率可靠性与基于N-1准则的供电能力比较42-43
• 4.2.1 基本概念42
• 4.2.2 基于N-1准则与基于概率可靠性的方法比较42-43
• 4.3 基于概率可靠性的配电网供电能力计算43-50
• 4.3.1 主变压器可靠性模型43-44
• 4.3.2 基于概率可靠性的配电网供电能力分析的一般步骤44-45
• 4.3.3 元件状态抽样45-46
• 4.3.4 确定状态下MPSC计算模型46-47
• 4.3.5 可靠供电能力(RSC)求解47-50
• 4.4 基于概率可靠性的含DG配电网供电能力计算50-51
• 4.4.1 确定状态下含DG的MPSC计算模型50-51
• 4.4.2 含DG的RSC求解51
• 4.5 基于概率可靠性的配电网供电能力指标51-53
• 4.5.1 系统最大供电能力风险值指标52-53
• 4.5.2 系统主变综合利用率53
• 4.6 算例分析53-58
• 4.6.1 算例数据53-54
• 4.6.2 不含DG的配电网供电能力分析54-55
• 4.6.3 含DG的配电网供电能力分析55-58
• 4.7 本章小结58-59
• 第五章 配电网供电能力影响因素分析59-63
• 5.1 变电站站内因素分析59-60
• 5.2 网络转供因素分析60-61
• 5.2.1 联络因素60-61
• 5.2.2 DG转供因素61
• 5.3 算例分析61-62
• 5.3.1 基于N-1准则的配电网供电能力影响因素分析61-62
• 5.3.2 基于概率可靠性的配电网供电能力影响因素分析62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 结论与展望63-65
• 6.1 结论63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 附录69-71
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况71

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本文编号：597962