含分布式电源的主动配电网概率潮流计算方法研究

发布时间：2017-09-20 21:05

  本文关键词：含分布式电源的主动配电网概率潮流计算方法研究

  更多相关文章： 分布式电源 主动配电网 概率潮流 蒙特卡罗模拟法 openDSS Matlab

【摘要】：近年来,随着分布式发电技术的发展,诸如太阳能光伏发电、风力发电等分布式电源以及电动汽车越来越多的接入到配电系统中。由于太阳光照强度和风速的随机变化,使分布式电源的出力随机波动,从而造成的系统电压越限等问题日益凸显。目前配电网的潮流计算大多是采用前推回代等确定性潮流计算方法,然而随着众多出力随机波动的分布式电源接入,主动配电网的潮流计算从本质上变成了一个概率潮流计算,这就要求必须能给出电网状态如节点电压和支路功率的概率分布。本文基于目前分布式电源的研究现状,重点研究了分布式电源中的光伏发电、风力发电的随机出力对配电系统电压质量的影响。提出了一种用概率潮流来评估分布式电源接入主动配电网的最大渗透率和对系统电压影响的方法。建立了光伏发电、风力发电、电动汽车的概率模型,模型考虑了太阳能电池有功输出与光照强度、风力发电有功出力与风速、电动汽车充电功率需求与日行驶里程和起始充电时刻之间的关系,将模型引入IEEE37节点配电系统中进行概率潮流计算。概率潮流计算采用的是蒙特卡罗模拟法,对服从各种分布的分布式电源中的随机变量进行大规模抽样,对各组样本进行确定性潮流计算,得到电压的分布规律并进行统计得出各项指标。文中将光伏发电、风光发电、含电动汽车的配电网风光发电三种接入形式的仿真结果进行了对比,得出各种接入形式时分布式电源的最大渗透率。总结出不同类型、不同位置、不同渗透率的分布式电源接入主动配电网时的电压越限概率指标、电压合格率指标和电压最大值,分析分布式电源接入对主动配电网电压的影响,提出了配电网中提高分布式电源渗透率的方法,为分布式电源接入配电系统提供参考。
【关键词】：分布式电源 主动配电网 概率潮流 蒙特卡罗模拟法 openDSS Matlab
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM744
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-18
• 1.1 课题研究背景及意义12
• 1.2 分布式电源研究现状12-14
• 1.3 含分布式电源的配电网潮流计算概述14-15
• 1.4 本文的主要研究内容和章节安排15-18
• 1.4.1 研究内容15
• 1.4.2 章节安排15-18
• 2 电力系统概率潮流计算方法原理及算法18-24
• 2.1 解析法18-19
• 2.1.1 算法原理18-19
• 2.1.2 算法特点19
• 2.2 近似法19-21
• 2.2.1 算法原理19-21
• 2.2.2 算法特点21
• 2.3 模拟法21-22
• 2.3.1 算法原理21-22
• 2.3.2 算法特点22
• 2.4 本章小结22-24
• 3 基于OpenDSS的主动配电网建模24-38
• 3.1 OpenDSS简介24-28
• 3.1.1 OpenDSS建模方法24-26
• 3.1.2 OpenDSS潮流计算26-28
• 3.1.3 OpenDSS交互功能28
• 3.2 分布式电源模型28-31
• 3.2.1 光伏模型28-30
• 3.2.2 风机模型30-31
• 3.3 线路模型31-32
• 3.4 变压器和调压器模型32-36
• 3.5 负荷模型36-37
• 3.6 本章小结37-38
• 4 分布式电源概率模型38-50
• 4.1 光伏发电的概率模型38-41
• 4.1.1 光伏发电概率模型38-40
• 4.1.2 光伏发电随机出力分析40-41
• 4.2 风力发电的概率模型41-44
• 4.2.1 风力发电概率模型41-42
• 4.2.2 风力发电随机出力分析42-44
• 4.3 电动汽车充电功率需求概率模型44-48
• 4.3.1 时序充电需求概率模型44-45
• 4.3.2 时序充电需求分析45-47
• 4.3.3 电动汽车充电功率的概率模型47-48
• 4.4 负荷概率模型48
• 4.5 本章小结48-50
• 5 基于蒙特卡罗模拟法的概率潮流计算50-54
• 5.1 算法思路50-51
• 5.2 算法流程51-53
• 5.3 算法实现53
• 5.4 本章小结53-54
• 6 算例分析54-80
• 6.1 算例选取54-55
• 6.2 分布式电源选址定容和电压指标建立55-58
• 6.2.1 分布式电源接入形式55
• 6.2.2 分布式电源选址定容55-57
• 6.2.3 电压指标57-58
• 6.3 含光伏发电的算例分析58-64
• 6.3.1 前部接入分析58-60
• 6.3.2 中部接入分析60-61
• 6.3.3 后部接入分析61-62
• 6.3.4 光伏发电接入不同位置对比分析62-64
• 6.4 含风光发电的算例分析64-69
• 6.4.1 前部接入分析64-66
• 6.4.2 中部接入分析66-67
• 6.4.3 后部接入分析67-68
• 6.4.4 风光发电接入不同位置对比分析68-69
• 6.5 含风光发电和电动汽车的算例分析69-75
• 6.5.1 前部接入分析70-71
• 6.5.2 中部接入分析71-72
• 6.5.3 后部接入分析72-73
• 6.5.4 风光发电接入不同位置对比分析73-75
• 6.6 计算结果综合分析75-78
• 6.6.1 不同类型接入分析75-77
• 6.6.2 不同位置接入分析77
• 6.6.3 不同容量接入分析77-78
• 6.7 本章小结78-80
• 7 总结与展望80-82
• 7.1 全文总结80-81
• 7.2 作展望81-82
• 参考文献82-86
• 附录A86-90
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果90-94
• 学位论文数据集94

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本文编号：890370