面向多目标的主动配电网无功协调优化

发布时间：2020-11-11 23:10

　　 主动配电网含有分布式电源、储能单元、电动汽车、可控负荷等多元化电源与主动负荷,具有运行方式灵活多变和用户参与度高等优势。计及主动负荷响应的规划与运行管理是实现主动配电网自身优势的重要保证。分布式电源本身固有的随机性与间歇性以及主动配电网多场景运行等不确定因素,导致主动配电网存在节点电压越限、运行管理复杂等问题,主动配电网无功协调优化与传统配电网的无功优化存在诸多不同之处。本文基于主动配电网复杂多变的运行场景,对主动配电网的多目标无功协调优化进行深入分析与研究。建立主动配电网无功协调优化相关元件的模型。包括可再生分布式电源(风力分布式电源与光伏分布式电源)模型、可转移负荷、可削减负荷等主动负荷模型、储能单元模型、电容器与静止无功补偿器等无功补偿装置模型,为主动配电网无功协调优化潮流分析与模型仿真奠定基础。提出面向多目标的主动配电网无功配置优化方案。基于主动配电网运行场景中各元件的实际运行规律,对主动配电网的运行场景做详细分析研究,利用一阶网损/无功灵敏度法,综合电气距离、场景适应情况等因素确定主动配电网无功补偿装置的安装位置,计及分布式电源、储能单元、主动负荷等运行约束条件,利用粒子群寻优算法针对多目标的无功优化确定无功补偿装置的安装容量。提出面向多目标的主动配电网无功运行优化方案。建立以无功补偿容量最小、有功网损最小、运行节点电压偏差最小为目标的多目标函数,计及可再生分布式电源对主动配电网的无功出力,利用粒子群优化算法,求解主动配电网实际运行过程中无功补偿装置与可再生分布式电源的无功补偿容量,保证主动配电网的运行电压不越限。通过仿真算例验证本文所提出方法的有效性。利用DIgSILENT仿真平台,搭建改进的IEEE 33节点配网模型,设置主动负荷、储能单元、分布式电源的不同运行参数,获取模拟主动配电网实际运行的运行场景。利用MATLAB程序语言编程实现粒子群优化算法,通过优化前后的计算结果验证本文无功优化的有效性。
【学位单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM714.3
【部分图文】：

分布式电源模型布式电源可充分利用可再生能源，对于我国山区或西部等不方便建设大规模配，充分发挥 DG 的电能支撑作用，将为电力用户带来方便与益处。可再生能源布式电源主要有光伏分布式电源、风力分布式电源。两者模型的建立是含分布网进行潮流计算的基础，以下将分析光伏分布式电源与风力分布式电源的模型 光伏分布式电源的模型伏发电产生电能的多少与安装地区的光照、气温等条件有关。光伏系统直接产流电，需要通过逆变器与大电网并网，通过调节逆变器便可以实现光伏系统向有功功率以及无功功率的大小[72]。伏并网的示意图如图 2.1 所示，并网逆变器多采用电压换流器（Voltage Sourter，VSC），其结构与常规的有源无功功率补偿和滤波装置的主电路相同。

图 2.2 双馈发电机工作原理示意图Fig 2.2 A schematic diagram ofthe working principle of a doubly fedgenerator输出，风速超过一定值后输出有功随风速的增大而增大，但是也不是无限制的增大风速到达额定值后，电机的输出功率便稳定在输出有功功率的额定值上[74]。其表达式（2.5）。0 ,ci cocit N ci NN ciN N cov v v vv vP P v v vv vP v v v （2（2.5）中：tP 表示双馈感应风机在某一时刻的有功出力；NP 表示风电机组的额定出力；civ 表示风电机组的切入风速；cov 表示风电机组的切出风速；Nv 表示双馈感电机组的额定风速。（3）双馈感应风机的无功出力特性双馈感应风机的无功出力大小与有功出力大小成负相关关系[75]，并且与双馈感应的转差率、定子绕组电压与电流及其漏抗、转子励磁电抗、转子侧变流器电流都有

位论文 表示转差率；sU 表示定子侧电压；sI 表示定子绕组电转子励磁电抗；rI 表示转子侧变流器电流。容量为 1.5mW 的双馈感应风机的有功-无功曲线图。由的有功功率增加，其输出的无功功率就相应地减少。图线坐标为 302，SSU X，因此，电机吸收的无功功率很小对所接入电网的补偿容性无功能力很低，通常可以不计
【参考文献】

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本文编号：2879889