多源主动配电网的自愈优化控制关键技术研究

发布时间：2019-11-21 05:34

【摘要】：主动配电网(Active Distribution Network,ADN)建设是低碳经济背景下分布式可再生能源大规模并网与高效利用的有效解决方案之一,对于促进我国能源结构的优化与调整具有重要战略意义。一方面ADN可以协调控制包括分布式电源(Distributed Generations,DGs)、储能装置、可控负荷、需求侧管理等在内的多种分布式能源(Distribution Energy Resource,DER),加大配电网对可再生能源的接纳能力,提升配电网的资产利用率;另一方面可以满足更加高级的配电自动化应用,可以动态选择经济、可靠的运行方式、拓扑结构,呈现出比传统的配电网更加灵活的运行特征。本文对多源主动配电网的自愈控制关键技术展开了深入研究,主要工作如下:(1)提出了一种面向最大供电能力提升的配电网主动重构策略。首先构建了配电网最大供电能力评估指标,可通过变步长的重复潮流算法对不同运行方式下的配电网最大供电能力指标进行在线评估;随后,基于该指标提出配电网的主动重构策略,在最大供电能力指标低于安全警戒线时,以最大供电能力提升和最小开关操作次数最小为多目标对配电网进行主动优化重构,以保证配电网全天候的安全可靠运行。在配电网正常运行时,该策略可有选择性、有目的性的对配电网拓扑结构进行优化调整,提升配电网的安全裕度和抗扰动能力。(2)提出一种含微网及电动汽车的多源主动配电网多级快速供电恢复策略,包含微网供电恢复、微网与电动汽车协同供电恢复,以及一级馈线供电恢复三级方案。同时,以供电恢复后配电网的网损最小为目标,构建各级供电方案的最优潮流模型,并利用遗传算法来获取配电网多级供电恢复的最优方案。该方案具有故障情况下维持系统连续运行的能力,尽可能减少系统的负荷损失,并可通过自治修复功能从故障中快速恢复。该策略可充分发掘并利用紧急情况下微网及电动汽车对区域配电网的电能支撑作用,提高配电网故障后供电的可靠性。(3)提出一种面向输电网阻塞管理的主动配电网多级分层控制策略,包含以输配网联络线功率最小为目标的配电网快速重构方案、多源配电网主动孤岛运行方案以及需求侧主动响应方案。通过典型算例仿真的结果表明所提基于多源主动配电网的多级分层控制策略可在一定程度上缓解紧急情况下输电线路阻塞现象,同时尽可能保障配电网的供电可靠性。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM732;TM743

【参考文献】