主动配电网中含有电力电子变压器的无功优化控制研究

发布时间：2019-10-11 09:00

【摘要】：随着新能源技术和智能电网的快速发展,以清洁能源为主的第三代主动配电网正在逐渐走向成熟,大量分布式电源的并网改变了传统配电网的单向潮流,成为一种具有集成分布式发电的双向潮流的主动配电网。由于主动配电网中分布式电源并网以及现有无功调节手段不足等引起的电压不稳定问题,严重影响到电网的正常运行。因此,研究主动配电网的无功优化将有助于改善系统的电压,对保证系统稳定具有十分重要的意义。 首先,分析主动配电网的电网构成。针对主动配电网网络结构中的分布式电源,分别对风力发电技术、光伏发电技术、燃料电池发电技术、微型燃气轮机以及储能技术做了简单的介绍,得到了各类电源的发电特性。此外,考虑到主动配电网的无功优化手段,还对电力电子变压器的的电路结构原理及无功控制原理都做了介绍,并得到其无功控制方程。 其次,对主动配电网的无功优化进行数学建模和优化方法介绍。考虑到电力电子变压器无功控制的灵活性,在构建的主动配电网中,提出了用电力电子变压器替代有载调压变压器实现对电网的无功补偿控制,建立以最小有功网损为目标函数的无功优化数学模型,并使其满足主动配电网的功率平衡约束及控制变量约束等条件。鉴于粒子群智能算法具有简单易实现、收敛速度快等优点,本文选用该方法作为优化算法实现对主动配电网的无功优化模型进行求解。 最后,建立以一个含有风电、储能及电力电子变压器的主动配电网作为无功优化的仿真算例,在不同负荷状态下,利用不同的无功控制方式对其进行优化。 通过仿真结果表明：在同一种负荷状态条件下,含电力电子变压器控制下的无功优化结果要明显强于含有载调压变压器控制下的无功优化结果,其结果验证了主动配电网潮流模型、无功优化模型的合理性以及算法的有效性。同时,在不同的负荷状态下,通过对储能装置不同工作状态的控制,其结果验证了主动配电网的主动控制优势,体现了主动配电网的特征。
【图文】：

0022 0.0069 31 0.9756 0.02110 0.9867 -0.0002 21 1.0039 0.0104 32 0.9765 0.0231将上述优化前的潮流电压分布与系统各个节点的初始参考值进行对比如下图4-2所示1.01 -1 1.005 ■ 皇。舰M I 0 99 —I ^ 参考值值 0.985 + 优化前娝^ \ —0.975 ■■漏0.97 i I ^ I ^ ^ ： ^ 1 ： ： ^ I ： I .：.0 2 4 5 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25 28 30 32节点号图4-2正常负荷条件下主动配电网优化前的潮流分布fig .4-2 The power flow calculation results of ADN without reactive power optimization under thenormal load50

10 0.9875 -0.0013 21 1.0064 0.0076 32 0.9815 0.0165将上述优化的潮流电压分布与优化前各节点电压进行对比如下图4-351
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM714.3

【参考文献】

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本文编号：2547404