基于分布式电源大量接入下的智能配电网灵活网架结构研究

发布时间：2020-02-03 15:07

【摘要】：分布式电源相关电气设备逐步成熟，使其能够被大量运用并接入配电网提供电能，从而使得配电网由传统配电网（无源、放射状开环运行方式）转向智能配电网（有源、闭环网状运行方式）。注意到，分布式电源设备通常接入中低压配电网系统中，所以其对于电网的影响主要反映在中低压配电网上。传统的配电网系统其功能仅为被动分配潮流至用户端，相比之下，存在大量分布式电源接入下的智能配电网则依托其内部存在电源供给点实现集中电力，传送电力，并进行电能再分配的媒介平台进行运行。因此，智能电网下的配电网也被称为智能主动配电网（AND，activedistribution network）或电力交换系统（Power delivery system）。本课题考虑到分布式电源相对于传统电源具有分散性和随机性等不确定的运行特点。着重研究分布式大量接入配电网后，传统配电网转为智能配电网模式，对网架结构方面所产生的影响。并针对现有网架结构、及未来智能配电网网架结构，综合考虑了电压偏移量，供电可靠性等方面，做分布式电源合理接入位置，及相应容量限制计算。主要研究成果如下：（1）归纳国内外城市电压等级配置情况，并结合电压等级选择的协调性原理，为应对分布式电源接入后配电网所需容量增大的情况，建议升高现有常用中压电压等级至20kV，，并提出较为完备的500kV电压序列(500/220/66/20kV)建议。（2）归纳国内外优秀的配电网网架结构运行情况。从电压约束方面来计算传统常规接线方式下的配电网分布式电源接入的可行位置及其容量限值，以单电源辐射状接线方式做算例，并推广至三供一备接线方式。（3）考虑分布式电源通过微电网形式接入配电网，以此来降低分布式电源对配电网的影响。从分布式电源接入配电网前后的配电网全局可靠性数据进行对比，以不降低原综合可靠性角度切入，进行分布式电源最低接入容量限制计算。着重对常用的三种接线方式情况：单辐射接线方式；不同母线出现的环式接线方式；“N-1”主备接线方式进行数据分析。（4）当保护水平提升后，未来智能配电网发展方向将是网状接线方式下的闭环运行。对于网状拓扑结构的配电网内的分布式电源定址定容优化提供一种基于小世界理论的多目标遗传算法的新算法。利用修正过的新英格兰10机39节点系统网架结构数据进行算法验证，验证该方法可行有效。最后，对全文总结，并指出有待解决的问题及进一步的研究方向。
【图文】：

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通大学硕士学位论文基于分布式电源大量接入下的智能配电网灵活网架结第一章绪论智能电网定义2012 年 6 月 28 日，在深圳举办的《中美智能电网对话会》上，国家能源局网给出明确定义。智能电网，集成新能源、新材料、新设备和先进的信息技术、控制技术、，以实现电力在发、输、配、用、储过程中的数字化管理、智能化决策、易，优化资源配置，满足用户多样化的电力需求，确保电力供应的安全、济，满足环保约束，适应电力市场化发展需要[1]。它具备“坚强”、“兼化”、“经济”、“集成”、“自愈”六大特征[2]。

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图 1-2 智能电网六大特征介绍能电网的概念涵盖发、输、配、用、信息通信五大方面，对于该五提出如下的相应的研究方向及发展要求，如表 1-1 所示。表 1-1 智能电网各研究领域及研究方向研究领域研究方向发电大规模新能源接入技术输电电网智能运行控制技术变电站智能化技术设备智能化技术柔性输电技术线路增容技术超导应用技术配电智能配电技术电能质量与节能技术配电网电力电子应用技术
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM76

【参考文献】