基于主动配电网的变电站智能经济运行理论与实践

发布时间：2017-10-17 12:39

  本文关键词：基于主动配电网的变电站智能经济运行理论与实践

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【摘要】：为了把握和应对分布式能源渗透率的不断提高、间歇性负荷的广泛使用以及需求侧管理的实施给配电网运行控制带来的机遇和挑战,主动配电网被作为系统级的解决方案提出,其核心是让配电网各个部分都主动参与协同优化,以实现配电网安全经济运行。变电站作为配电网的核心枢纽,其安全经济运行具有重要意义。主动配电网环境下,变电站承担的负荷波动更加频繁剧烈,这对其安全、经济运行造成了很大困难。本文首先系统介绍了传统的变电站变压器优化运行调度策略,分析了将这些传统策略应用于主动配电网的问题。然后阐述了针对这些问题开展的研究,提出了基于主动配电网的变电站智能经济运行调度方法。本方法由负荷预测曲线等效化简、控制时段划分、变压器组合方式动态优化和预期外负荷陡增应对四部分组成,在保证安全的前提下实现变压器运行损耗的最小化。基于所提出的方法,本文进一步考虑到主动配电网中两个典型情况,提出了方法的扩展和改进。其一,主动配电网中变电站设备的投切频率会不可避免地高于传统变电站,投切操作对设备产生的累积性损伤不可忽略,所以需要在变电站经济运行调度优化中纳入这个因素。本文把设备累积性损伤换算为操作成本考虑,建立不同运行方式间切换操作的成本模型,并纳入到变压器组合方式动态优化的评价函数中进行全局优化。其二,积极利用主动配电网的需求侧管理,可以平缓负荷的波动,提高变电站的容量利用率和能效,增强系统应对未来短期内负荷在预期外陡增的鲁棒性。本文基于所提出的方法,分别从调度优化和负荷预期外陡增应对两个角度,提出了基于需求侧管理的负荷转移策略,并作为模块集成到变电站智能经济运行调度方法中。仿真分析证明,本文所提出的方法保证变电站在主动配电网频繁波动的负载下不仅仍能安全运行,而且具有良好的经济效益。
【关键词】：主动配电网 变电站 变压器损耗 动态优化
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM63
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 主动配电网9
• 1.1.2 基于主动配电网的变电站变压器智能经济运行9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 主动配电网10-11
• 1.2.2 变电站变压器经济运行研究11-14
• 1.3 论文研究内容14-15
• 1.3.1 主要研究内容14
• 1.3.2 论文结构14-15
• 1.4 本章小结15-17
• 第二章 变压器经济运行基本理论17-29
• 2.1 变压器运行损耗17-18
• 2.2 变压器损耗的工程计算18-20
• 2.2.1 变压器额定参数18
• 2.2.2 变压器空载损耗18
• 2.2.3 变压器额定负载损耗(工程上也称为短路损耗)18
• 2.2.4 变压器负载损耗18-19
• 2.2.5 国内配电变压器的能耗特性19-20
• 2.3 变电站运行的经济性分析20-26
• 2.3.1 单台变压器的运行区间20-21
• 2.3.2 变电站多台变压器的经济运行21-26
• 2.4 适用于各种不同变压器配置的通用模型26-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 基于主动配电网的智能变电站29-35
• 3.1 主动配电网基本理论29-30
• 3.2 基于主动配电网的智能变电站30-33
• 3.2.1 和传统变电站的主要区别31-32
• 3.2.2 关键技术32-33
• 3.3 本章小结33-35
• 第四章 基于主动配电网的智能变电站动态调度优化策略35-53
• 4.1 概述35-36
• 4.1.1 负荷预测曲线的处理35-36
• 4.1.2 时段划分36
• 4.1.3 运行方式寻优36
• 4.2 变电站损耗的数值计算模型36-37
• 4.3 基于LEI的负荷曲线局部等效37-39
• 4.4 基于CLP的时段划分39-40
• 4.5 动态规划原理40-41
• 4.6 基于IDO的全局动态调度最优化41-44
• 4.6.1 状态变量的选取42
• 4.6.2 状态变量的可行性42
• 4.6.3 状态的转移42-44
• 4.6.4 最优策略搜索44
• 4.7 评价函数的选择44-45
• 4.8 负荷预期外突增的应对策略45-47
• 4.8.1 校验性负荷预测45-47
• 4.8.2 过载可能性和威胁性评估47
• 4.9 算法性能分析47-48
• 4.10 算例验证48-50
• 4.11 本章小结50-53
• 第五章 考虑设备投切操作成本和需求侧管理的改进模型53-67
• 5.1 考虑设备投切操作成本的算法改进53-56
• 5.1.1 概述53
• 5.1.2 算法改进53-55
• 5.1.3 算例验证55-56
• 5.2 考虑需求侧管理的算法改进56-66
• 5.2.1 概述56-57
• 5.2.2 理论分析57-61
• 5.2.3 算法改进61-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 总结67
• 6.2 展望67-69
• 参考文献69-71
• 致谢71

【参考文献】

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本文编号：1048930