考虑静态电压稳定的配电网无功优化配置方法研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tiankong20
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为应对能源危机与环境变化的双重挑战以及推动电力系统清洁化与可持续的转型,具有较强的随机性和波动性的风能和太阳能逐渐成为主力能源。供电侧由于被接入高比例可再生能源(Renewable Distributed Generation,RDG),因此具有了较强的波动性和不确定性,也使配电网结构形态,运行方式等更加复杂化与多样化,导致配电网更频繁地出现线路潮流反转,过电压等严重的安全问题。因此,高比例可再生能源发电接入的配电网新形态正受到广泛的关注,其中对含高比例分布式电源的配电网无功优化配置和调控等相关技术提出新的挑战。为此,本文针对高渗透率下分布式电源(Distributed Generation,DG)接入的配电网模型,详细分析了其潮流变化与电压稳定性,并对改善系统整体稳定性的无功优化配置与调控方法展开了深入研究。主要工作包括以下3点:(1)量化分析分布式电源接入对配电网电压稳定的影响:将不同的分布式电源在潮流计算中等效简化为PQ或者PV节点,根据模型推导出其输出的无功功率。通过前推回代潮流计算示例来分析其潮流算法的优点。考虑到大量分布式电源的无序接入配电网会造成其电压分布更加不合理,极易发生电压失稳现象,于是着重推导了配电网静态电压稳定性指标L的公式过程,与此同时利用此指标来分析两种重要的分布式电源风力和光伏对配电网电压的影响程度,为后文的配电网优化配置方法深入研究奠定了基础。(2)计及配电网静态电压稳定性的配电网优化配置方法研究:针对含DG的配电网电压失稳以及电能质量下降的情况,合理配置分布式电源的接入位置与容量,首先建立了含静态电压稳定性指标的配电网多目标优化配置模型,然后综合考虑线路潮流平衡条件,节点电压幅值大小,分布式电源容量限制等约束条件,并且引入动态调整策略的遗传算法进行求解优化。通过算例仿真实验证实了所用的方法能保证配电网电压稳定性以及降低电能损耗。(3)提出了一种基于自适应粒子群算法的配电网无功优化方法:针对含DG的配电网更频繁地出现线路潮流反转的现象,根据馈线线路潮流方向不同分析馈线分布式电源与负荷的出力特性并简化处理为两种正负负荷,从而提出一种净负荷的数学模型,以此防止配电网线路潮流发生反转。在此基础上,综合考虑配电网的安全经济运行和电压稳定性,以网损和电压偏差最小的目标函数建立了无功优化模型,通过自适应粒子群算法进行求解优化,高效地降低了配电网的网损,大大提高了电压稳定性。
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