智能配电系统信息与调度技术研究

发布时间：2017-12-18 00:23

  本文关键词：智能配电系统信息与调度技术研究

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【摘要】：为应对化石能源枯竭、生态环境污染和能源系统效率低下的挑战,智能电网正是在这一背景下被提出,主要包括智能输电网与智能配电网。其中,智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础,通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术,利用智能化的开关设备、配电终端设备,在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下,允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行,鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动,以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制,最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。当前智能配电网领域正面临着许多重大科学技术问题亟待攻关,为此本文围绕其信息与调度技术存在的若干问题展开研究,主要内容包括以下几个部分:1.首先,针对智能配电网信息交互动态变化难以适应用户环境的问题,提出了一种基于语义模型的负荷行为识别与引导方法,对用户的负荷行为进行识别并且根据其行为自动响应,提供相应的服务满足当前用户的需求。该模型所涉及的智能设备和用户的需求均采用语义模型来描述;当智能网关检测到用户需求,会理解和分析这些需求,从而会根据当前环境中所拥有的设备提供合适的服务,来完成用户行为的辅助;语义关联模型可以令所有智能家居中的各个物体在逻辑上进行互联。仿真结果表明采用语义互联模型的算法比采用预定义模型的算法的准确率大大提高,为主动配电网提供了更精准有效的网荷互动模式。2.其次,以智能家居模型扩展为例,建立了主动配电网信息模型扩展原则与基本流程。通过分析智能家居等主动配电网可控资源的功能架构,抽象出相应的类和属性,并与标准CIM模型相比对,定位需要扩展的设备属性与关系架构,搭建了包括智能家居CIM模型SmartHome在内的一系列核心类聚合体系,并通过具体应用分析,定位各个核心包组成及关联关系架构,从而完成整体模型的扩展。3.然后,研究了IEC61968/IEC61850信息模型的融合。首先在充分分析二者差异的基础上,实现模型的互补融合。在这种融合的基础上,IEC61968和IEC61850模型的公共部分实现一一对应,使得一些已有的模型映射方法能获得更好的映射转换效果。另外,基于融合模型设计了主动配电网IEC61850配置文件结构及IEC61968静态拓扑模型和量测消息格式,从而将抽象信息模型转换为元数据,应用到实际的主动配电网系统配置和运行中去。4.最后,在基于IEC标准系统集成与交互设计框架下,通过建立主配网协同调度框架实现整个主动配电网源网荷协调控制的理论闭环。文章提出了一种多时间尺度的主配网协同优化调度方法。一方面通过不同时间尺度下的多级协调,逐级细化,逐渐降低间歇式能源发电不确定性对电网运行的影响;另一方面通过发电侧和负荷侧的协同调度,实现源、荷资源的优化匹配,充分发挥主配网侧各充裕性资源的灵活调节作用。通过实际算例分析验证了该方法的有效性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76;TM73

【参考文献】

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本文编号：1302145