分布式电源优化配置及出力平抑策略研究

发布时间：2020-07-11 00:23

【摘要】：分布式电源运用可再生清洁能源的特点,在传统能源转型与生态环境需要的时代大背景下逐步走上舞台,其与传统大电网的结合能发挥诸多优势,是今后电力工业的发展方向。但不合理的配置分布式电源使其价值无法得到体现;且风光等间歇性分布式电源出力随机,影响着系统电能质量甚至安全稳定运行;同时,高昂的单位造价也对其发展产生巨大阻力。为促进分布式电源的科学发展,针对分布式电源存在的问题进行研究意义重大。论文首先系统阐述分布式电源所具备的各类优点。在分布式电源优化配置中,以一简单馈线为例说明了分布式电源接入前后系统网损变化情况,利用概率模型反映风光出力随机性的特点,结合半不变量法进行随机潮流计算,分析了不同分布式电源配置下网损和节点电压指标两个目标的效果,证明分布式电源合理配置的重要性。对于间歇性分布式电源出力波动问题,以风功率为代表,利用混合储能系统对其进行平抑;功率分配中,在出力波动剧烈时段适当转移超级电容和蓄电池各自所需补偿功率,实现对二者的保护;并以平均成本最小为目标建立机会约束规划模型,力求在确保平抑效果的同时实现经济性,仿真结果体现出混合储能系统对抑制风电出力波动的有效性。将分布式电源以微网形式接入的经济性分析中,介绍了微网系统的组成结构,围绕微网相较于传统发电方式的优缺点,利用成本效益分析法建立了以传统发电为参考值的微网各项成本和效益模型,以分布式电源直接并网和以微网形式接入进行经济性分析,验证了分布式电源以微网形式接入的综合优势,并给出增加微网效益的有效建议。论文对分布式电源所存在的问题进行研究,采取针对措施和手段弥补其缺陷,并在对其不足之处的思考中,深入挖掘出其具备的潜力。作为一种新鲜的能源结构,分布式电源已然拥有广阔的市场,随着国家的政策导向以及公众的热切期盼,分布式电源的前景一片光明;未来分布式发电技术上的瓶颈若得以突破,势必将掀起一场全新的能源革命。
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73
【图文】：

风速,功率,关系曲线,表达式

逦Ｃ逡逑式中，ｖ代表安装地的风速；Ａ和（７分别为分布的两个参数。而实际的风速与输逡逑出功率关系可近似处理为如图２．２所示的风速与功率曲线［５５］，其中为风机的额定功率；逡逑Ｉ、ｖ？、ｖｅ。分别代表风机的切入、额定以及切出风速。逡逑Ｐ牛逡逑１逡逑０邋Ｋ，逦Ｋ逦Ｋ0逦Ｖ逡逑图２．２风速与功率关系曲线逡逑根据上述的风速功率关系曲线得到对应的表达式：逡逑０邋ｖ＜ｖｅ（，邋ｖ＞ｖｃｏ逡逑ｋ２邋ｖｃｉ邋＜ｖ＜ｖｎ逦（２．１４）逡逑ｖ？邋＜邋Ｖ邋＜邋ｖｃｏ逡逑１３逡逑

分布式电源,算例分析,优化配置,节点

２．４算例分析逡逑本节以／￡五五３３节点系统为例进行分布式电源优化配置研究，系统各具体参数可参见逡逑文献［５８］。配电系统的结构如图２．４所示，其中０节点为平衡节点，系统的基准电压和基逡逑准功率为１２．６６ＡＦ和ｌＯＭＫ系统总的有功负荷为３７１５ＢＦ，无功负荷为２３００ｈｗ。各负荷逡逑节点电压质量权值都相等，ＤＧ取恒功率因数为１且最大安装容量为２ＭＦ。逡逑？逦？逦？逡逑１８逦１９逦２０逦２１逡逑０逦１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逦８逦９逦１０逦１１逦１２邋１３邋１４邋１５邋１６逦１７逡逑（｜逦？逦？逦？逦？？|r逦？逡逑２５逦２６逦２７逦２８逦２９逦３０逦３１逦３２逡逑２２逦２３逦２４逡逑图２．４邋ＩＥＥＥ３３节点配电系统结构逡逑１８逡逑

流程图,配电系统,节点

求出新的种群各个体目逡逑标函数值逡逑图２．３求解流程图逡逑２．４算例分析逡逑本节以／￡五五３３节点系统为例进行分布式电源优化配置研究，系统各具体参数可参见逡逑文献［５８］。配电系统的结构如图２．４所示，其中０节点为平衡节点，系统的基准电压和基逡逑准功率为１２．６６ＡＦ和ｌＯＭＫ系统总的有功负荷为３７１５ＢＦ，无功负荷为２３００ｈｗ。各负荷逡逑节点电压质量权值都相等，ＤＧ取恒功率因数为１且最大安装容量为２ＭＦ。逡逑？逦？逦？逡逑１８逦１９逦２０逦２１逡逑０逦１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逦８逦９逦１０逦１１逦１２邋１３邋１４邋１５邋１６逦１７逡逑（｜逦？逦？逦？逦？？|r逦？逡逑２５逦２６逦２７逦２８逦２９逦３０逦３１逦３２逡逑２２逦２３逦２４逡逑图２．４邋ＩＥＥＥ３３节点配电系统结构逡逑１８逡逑

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