含分布式电源的配电网故障定位与恢复技术研究

发布时间：2020-03-20 03:25

【摘要】：随着传统能源的逐渐枯竭,分布式发电技术得到了迅速发展,分布式发电主要采用风力、光伏、地热能等可再生清洁能源进行发电,其接入提高了电力系统的供电可靠性和系统稳定性。然而配电网的辐射结构、潮流流向和故障信息也受到了分布式电源(Distributed Generation,DG)接入的影响,导致传统配网故障自愈技术不再适用。因此,研究新形势下主动配电网的故障定位和恢复技术成为一种必然。本文首先介绍了主动配电网的基本构成,分析了主动配电网本身及其故障定位及故障恢复的国内外研究现状,然后针对含DG的配电网的自愈技术进行了研究,分析了故障定位和故障恢复的模型和算法,实现主动配电网故障后的及时准确的定位和隔离,并尽可能多的恢复失电区域的供电。论文的工作主要包括:(1)鉴于目前配电网监测信息不全和分布式光伏接入后导致的配电网网架结构和故障信息更加复杂的情况,为了保证故障定位满足配网的经济性、可靠性和风险性要求,在配电网部分关键节点配置FTU量测装置,并以这部分节点作为边界节点对主动配电网进行区域划分。建立有源配电网FTU优化布置上下层模型,上层模型以配网节点可靠性指标为目标筛选FTU预设布置节点,并作为边界节点进行初步的区域划分;下层以经济性和风险性指标为目标,通过遗传算法进行FTU布置分区的优化。最后在IEEE33节点系统中验证了所提算法的有效性。(2)根据配网FTU的优化配置结果,研究主动配电网的故障定位问题。首先分析有源配电网的故障特性,接着就粒子群算法容易早熟的缺点,提出利用禁忌搜索的禁忌表和特赦规则优化粒子群的全局搜索能力和收敛速度,然后建立主动配电网故障定位数学模型,结合区域划分思想,分析禁忌搜索优化粒子群算法在有源配电网中的应用,最后通过改进的IEEE33节点配电网系统验证所提算法的有效性。(3)考虑DG出力的随机性和配网负荷的波动性研究配电网故障恢复孤岛划分。首先建立考虑光照、环境、气候等因素的分布式光伏的多时段状态出力模型,以不同小时段为跨度对DG出力进行预测;分析负荷波动性特性,建立负荷的多状态模型,综合负荷重要等级和时间尺度重要性形成配网故障时段优先恢复集;然后,采用深度和广度优先算法进行不同时段的配网计划孤岛划分,形成计划孤岛方案集;最后利用改进的IEEE33节点配电系统仿真验证该匹配区域孤岛方案的有效性。(4)综合考虑计划孤岛和可中断负荷响应度,研究分层分区主动配电网故障恢复方案。将故障恢复分为两个阶段,第一阶段为以恢复价值最优为目标的波动性负荷与随机性DG匹配的区域孤岛划分方案,保证系统中重要负荷的优先供电;第二阶段则利用操作次数最优为目标进行故障恢复全局协调寻优,利用可中断负荷响应度优化开关动作次数,提高开关寿命,完成主动配电网的故障恢复,最后通过改进的IEEE33节点系统和IEEE69节点系统系统验证方案的有效性。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73

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本文编号：2591173