主动配电网运行优化技术研究

发布时间：2017-06-07 08:00

  本文关键词：主动配电网运行优化技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：主动配电网是支持大规模分布式电源(Distributed Generation, DG)并网运行并参与主动控制的一种新型智能配电网模式,其优化调度和无功电压控制是智能配电网研究的前沿和热点。主动配电网中DG的大量存在会对电网的运行造成很大的影响,对电压问题的影响更加不能忽视。DG、储能单元、可控负荷均可成为主动配电网内可优化调度的对象,通过对调度对象的合理控制,可实现主动配电网的优化运行。因此,计算主动配电网的潮流,优化调度配电网的DG、储能单元、可控负荷资源,确定DG、储能单元、可控负荷和传统电压控制设备协调互补的控制方案,对于减小配电网网损、提升系统电压水平、提高配电网运行的经济性和稳定性等方面具有重要的意义。本文对主动配电网的运行优化控制问题进行了一些研究,主要工作总结如下：(1)为计算主动配电网的潮流,详细分析了双馈感应风机、光伏并网发电系统、蓄电池和可控负荷模型。针对主动配电网的特点,选取前推回代法进行潮流计算,随后重点介绍了前推回代法的实现过程。(2)根据主动配电网在经济性优化方面的总体思想,考虑配电网的购电成本、DG和蓄电池运行成本、DG和蓄电池折旧成本、损耗成本和可中断负荷的中断损失费用几个方面,建立了以配电网总成本最小为目标函数的主动配电网经济优化调度数学模型,并选取收缩因子粒子群算法CFPSO对模型进行优化求解。最后对不考虑可中断负荷和考虑可中断负荷的IEEE 33节点主动配电网进行经济优化调度,并给出其调度方案。仿真结果表明：主动配电网有比较明显的经济效益,同时有利于配电网减小系统网损和提升系统电压水平。考虑可中断负荷比不考虑可中断负荷的系统节点电压水平提高了,说明可中断负荷能有效地削峰填谷,对系统有一定的支撑作用。(3)在考虑分布式能源与传统电压控制设备协调互补的基础上,建立了以配电网经济性成本最低、电压稳定指标最小为目标函数的多目标主动配电网无功电压控制数学模型,实现了无功电压控制。选取多目标粒子群算法MOPSO对模型进行优化求解。最后对改造后的IEEE 33节点主动配电网测试系统进行单目标和多目标无功电压控制。仿真结果表明：主动配电网能提高经济效益,并在一定程度上提升系统电压水平。而多目标无功电压控制比单目标和传统配电网的无功电压控制更有利于提升系统电压水平。
【关键词】：主动配电网 分布式电源 可中断负荷 经济优化调度 无功电压控制 粒子群算法
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究意义11-12
• 1.2 主动配电网的国内外研究现状12-15
• 1.2.1 DG接入配电网的计算模型研究12-13
• 1.2.2 主动配电网经济优化调度研究13-14
• 1.2.3 主动配电网无功电压控制研究14-15
• 1.3 研究目标和主要工作15-17
• 第2章 主动配电网的构成及其潮流计算17-26
• 2.1 主动配电网概述17
• 2.2 分布式电源17-20
• 2.2.1 双馈感应风机模型17-19
• 2.2.2 光伏并网发电系统模型19-20
• 2.3 蓄电池储能模型20-22
• 2.3.1 蓄电池储能的作用20-21
• 2.3.2 蓄电池的荷电状态模型21-22
• 2.4 可控负荷模型22-23
• 2.5 主动配电网潮流计算23-24
• 2.6 本章小结24-26
• 第3章 主动配电网经济优化调度研究26-46
• 3.1 引言26
• 3.2 主动配电网经济优化调度数学模型26-30
• 3.2.1 目标函数26-28
• 3.2.2 约束条件28-30
• 3.2.3 控制变量的描述及其编码30
• 3.3 经济优化调度的求解方法30-33
• 3.3.1 粒子群优化算法30-32
• 3.3.2 基于CFPSO经济优化调度的流程32-33
• 3.4 算例仿真与结果分析33-45
• 3.4.1 参数设置33-36
• 3.4.2 不考虑可中断负荷的主动配电网仿真实验36-41
• 3.4.3 考虑可中断负荷的主动配电网仿真实验41-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 主动配电网无功电压控制研究46-62
• 4.1 引言46
• 4.2 考虑分布式能源与传统电压控制设备之间协调互补的控制策略46-47
• 4.2.1 分布式能源之间的互补与协调46
• 4.2.2 分布式能源与传统控制设备间的互补与协调46-47
• 4.3 主动配电网无功电压控制数学模型47-49
• 4.3.1 目标函数47-48
• 4.3.2 约束条件48
• 4.3.3 控制变量的描述及其编码48-49
• 4.4 无功电压控制的多目标求解方法49-50
• 4.4.1 多目标优化问题的描述49
• 4.4.2 基于多目标粒子群算法的无功电压控制的流程49-50
• 4.5 无功电压控制管理系统50-52
• 4.6 算例仿真与结果分析52-61
• 4.6.1 参数设置52
• 4.6.2 单目标无功电压控制仿真实验52-56
• 4.6.3 多目标无功电压控制仿真实验56-61
• 4.7 本章小结61-62
• 结论与展望62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-70
• 攻读硕士学位期间的论文及科研情况70-71
• 附录71-74

【参考文献】

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本文编号：428520