基于柔性直流输电系统的限流措施多目标优化研究

发布时间：2017-09-17 17:43

  本文关键词：基于柔性直流输电系统的限流措施多目标优化研究

  更多相关文章： 柔性直流输电技术 短路电流 可靠性 多目标优化模型 多直流馈入

【摘要】：为满足电力负荷快速发展,南方电网“十二五”期间装机容量和网架规模均大幅增长,形成“八交八直”的西电东送大通道,送电规模高达3400万千瓦。与此同时,电网电气联系日趋紧密,多个500k V变电站短路电流接近或超过断路器遮断容量,已严重威胁电网安全。可见,短路电流问题已成为制约电网运行与发展的瓶颈,采取措施限制短路电流迫在眉睫。围绕含柔性直流输电系统的限流措施多目标优化开展学位论文工作具有重要的理论意义和实用价值,主要创造性成果有:1)在研究含柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)系统最优潮流模型的基础上,提出了含VSC-HVDC限流措施配置方案的多目标优化模型。该模型以投资经济性最优、短路电流综合越限最小和期望缺供电量最小为目标、以交流电网安全运行、VSC-HVDC运行和遮蔽容量限制等为约束条件的混合整数规划模型。基于快速非支配排序遗传算法(non-dominant sorting genetic algorithm-II,NSGA-II)实现所提模型求解,其中嵌套原始对偶内点法计算交直流混联最优负荷削减模型量化期望缺供电量,获得兼顾经济性、限流效果及可靠性的帕累托最优限流措施配置方案。2)在分析VSC-HVDC降低短路电流原理的基础上,建立以短路电流降低综合效果和投资经济性最优为目标的VSC-HVDC多目标优化布点模型,并采用NSGA-II求解。通过多端口网络等值模型约简可行解空间,以提高个体适应度评估速度。基于模糊选择策略获得最优折中分期建设方案。以2015年夏大方式的广东电网为算例,验证结果表明本文所提模型和方法能为大电网短路电流规划提供参考。3)引入多直流馈入短路比量化多直流馈入系统的安全稳定能力。建立以系统综合多直流馈入短路比、系统综合短路电流降低效果和经济性最优的多直流馈入电网的限流措施配置多目标优化模型。在多端口等值模型的基础上,采用基于灵敏度分析的限流方案优化决策,在满足计算精度的基础上大大提高了求解速度。通过2015年夏天大方式的广东电网为算例验证模型和方法的有效性,寻找满足工程实际的限流配置分时序建设方案。进一步比较分析了VSC-HVDC解变电站和解输电线路两种方案的优劣。
【关键词】：柔性直流输电技术 短路电流 可靠性 多目标优化模型 多直流馈入
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10
• 1.2 VSC-HVDC系统应用发展10-14
• 1.3 VSC-HVDC系统的技术特点14-15
• 1.4 短路电流限制措施研究现状15-16
• 1.5 本文主要研究内容16-18
• 第二章 柔性直流输电系统及其最优潮流模型18-29
• 2.1 VSC-HVDC系统的稳态功率特性及控制方式18-20
• 2.1.1 VSC-HVDC系统的稳态功率特性18-20
• 2.1.2 VSC-HVDC系统的控制方式20
• 2.2 基于VSC-HVDC的交直流系统最优潮流优化模型20-24
• 2.2.1 VSC-HVDC系统的数学模型20-21
• 2.2.2 基于VSC-HVDC系统的最优潮流优化模型21-24
• 2.3 经修改的IEEE标准算例系统验证24-28
• 2.3.1 经修改的IEEE-14节点系统24-26
• 2.3.2 经修改的IEEE-39节点系统26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 计及可靠性的VSC-HVDC系统限流措施多目标优化配置29-42
• 3.1 电网限流措施分析及其模拟29-31
• 3.2 快速非支配排序遗传算法原理及流程31-34
• 3.3 计及可靠性的限流措施多目标优化配置模型34-38
• 3.3.1 基于VSC-HVDC的交直流混联最优负荷削减模型34-36
• 3.3.2 限流措施多目标优化配置模型36-38
• 3.4 经修改的WSCC3机9节点系统算例分析38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 限制短路电流的VSC-HVDC多目标优化布点42-55
• 4.1 VSC-HVDC降低短路电流原理42-45
• 4.2 多端口等值模型原理45-47
• 4.3 多目标优化布点模型47-49
• 4.4 广东电网实际系统算例分析49-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 多直流馈入电网的限流方案多目标优化55-73
• 5.1 多直流馈入短路比的定义和应用55-59
• 5.2 基于灵敏度分析的限流方案优化决策59-60
• 5.3 多直流馈入电网的限流措施配置多目标优化模型60-61
• 5.4 广东电网实际系统算例分析61-67
• 5.5 广东电网解变电站和输电线路两种方案比较分析67-72
• 5.6 本章小结72-73
• 结论73-75
• 参考文献75-80
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果80-81
• 致谢81-82
• 答辩委员会对论文的评定意见82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 陈丽莉;黄民翔;张弘;甘德强;黄永宁;田蓓;;电网限流措施的优化配置[J];电力系统自动化;2009年11期

2 王晓刚,赵彩宏;一种用于配电网的综合补偿限流措施[J];广州大学学报(自然科学版);2005年01期

3 陈丽莉;黄民翔;甘德强;;基于改进离散粒子群算法的限流措施优化配置[J];浙江大学学报(工学版);2011年03期

4 雷晴;周步祥;林楠;叶宗斌;孔祥聪;;改进EM算法在限流措施优化配置中的应用[J];电工电能新技术;2014年06期

5 张思;黄民翔;陈丽莉;;基于并行免疫粒子群算法的限流措施优化[J];电力系统保护与控制;2012年08期

6 陈怡静;黄民翔;;宁夏电网短路电流水平分析和限流措施研究[J];能源工程;2008年02期

7 叶承晋;黄民翔;陈丽莉;刘畅;;基于并行非支配排序遗传算法的限流措施多目标优化[J];电力系统自动化;2013年02期

8 ;[J];;年期

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 本报记者 陈永杰;“五一”故宫将限制客流[N];北京科技报;2011年

2 谢文英;请给予安检和限流措施多些理解[N];检察日报;2014年

3 本报记者 简工博　白彦平;乘客自测时间,安排便捷出行[N];解放日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 陈丽莉;大电网限流措施的优化配置研究[D];浙江大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 关玉衡;基于柔性直流输电系统的限流措施多目标优化研究[D];华南理工大学;2016年

2 张弘;电网限流措施的最优配置研究[D];浙江大学;2008年

3 楼霞薇;基于ward等值的限流措施优化配置方法研究[D];浙江大学;2015年

，

本文编号：870824