本文關(guān)鍵詞： 含風(fēng)電配電網(wǎng) 靜態(tài)電壓穩(wěn)定 連續(xù)潮流 電壓穩(wěn)定指標(biāo) 動態(tài)無功優(yōu)化　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：風(fēng)能是目前開發(fā)技術(shù)最成熟,最具市場前景的新能源之一。隨著配電網(wǎng)智能化程度的提高以及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的進一步發(fā)展,未來配電網(wǎng)中風(fēng)電機組的裝機容量也將逐漸增加,在就地消納風(fēng)電資源,提高配電網(wǎng)整體電壓水平的同時,也會對系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性以及日常的運行維護帶來一定的影響。如改變配電網(wǎng)傳統(tǒng)的單一電源結(jié)構(gòu),導(dǎo)致線路潮流反復(fù)改變,造成部分節(jié)點電壓越限以及網(wǎng)絡(luò)中的有載調(diào)壓變壓器和并聯(lián)電容器組動作次數(shù)增加等。對含風(fēng)電配電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性展開研究,合理優(yōu)化配電網(wǎng)無功補償策略,從而更加高效地開發(fā)和利用風(fēng)能資源,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文首先對風(fēng)電機組的無功調(diào)節(jié)范圍和并網(wǎng)最大準(zhǔn)入容量進行了研究。基于雙饋風(fēng)電機組的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型計算了其無功可調(diào)范圍隨有功輸出的變化關(guān)系,然后以滿足風(fēng)電機組無功約束和網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)安全約束作為前提條件,對風(fēng)電機組在配電網(wǎng)中的并網(wǎng)最大準(zhǔn)入容量進行計算。驗證了定電壓控制策略下,配電網(wǎng)可以消納更大容量的風(fēng)電輸出功率。其次,研究了風(fēng)電機組的控制策略、有功輸出、接入位置等因素對配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響。本文分別采用連續(xù)潮流電壓崩潰點算法和基于戴維南等值的電壓穩(wěn)定指標(biāo),對上述因素對配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定影響程度進行具體分析。IEEE 33節(jié)點系統(tǒng)的算例仿真表明,風(fēng)電機組采用定電壓控制的效果要略好于定功率因數(shù)控制,分散接入配電網(wǎng)的效果要好于集中接入方式。最后,本文提出了計及電壓穩(wěn)定指標(biāo)要求的動態(tài)無功優(yōu)化策略。風(fēng)電機組接入配電網(wǎng)對其中的變壓器分接頭調(diào)整和并聯(lián)電容器組的投切都會產(chǎn)生明顯影響。本文采用的動態(tài)無功優(yōu)化考慮了相關(guān)設(shè)備一天動作次數(shù)的限制,并且在目標(biāo)函數(shù)中還包含了基于戴維南等值的電壓穩(wěn)定指標(biāo),通過合理分配各目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重,可以在減少網(wǎng)損的同時兼顧提高配電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性,目標(biāo)優(yōu)化采用自適應(yīng)粒子群算法來求解。IEEE 33節(jié)點配電系統(tǒng)和美國PGE 69節(jié)點系統(tǒng)中的算例驗證了本文所提算法的有效性,具有一定的實用價值。
[Abstract]:Wind energy is one of the most mature and promising new energy sources. With the improvement of distribution network intelligence and the further development of wind power generation technology, the installed capacity of wind turbine units in distribution network will increase gradually in the future. At the same time, it will affect the voltage stability of the system and the daily operation and maintenance, such as changing the traditional single power supply structure of the distribution network, while increasing the overall voltage level of the distribution network by absorbing the wind power resources on the spot, and improving the overall voltage level of the distribution network. As a result of repeated changes in line power flow, some node voltage overruns and the increase in the number of on-load voltage regulating transformers and shunt capacitor banks in the network, the voltage stability of the distribution network with wind power is studied. Rational optimization of reactive power compensation strategy of distribution network, thus more efficient development and utilization of wind energy resources, It has important theoretical and practical significance. Firstly, the reactive power regulation range and the maximum admission capacity of wind turbine are studied in this paper. Based on the steady-state mathematical model of doubly-fed wind turbine, the adjustable range of reactive power is calculated. The changing relation of active power output, Then the maximum access capacity of wind turbine in distribution network is calculated with the premise of satisfying reactive power constraint and network static security constraint, and the constant voltage control strategy is verified. Distribution network can absorb more capacity of wind power output. Secondly, the control strategy of wind turbine is studied, and the active power output is studied. The influence of access location and other factors on the voltage stability of distribution network. In this paper, the continuous power flow voltage collapse point algorithm and the voltage stability index based on Davinan equivalent are adopted, respectively. This paper analyzes the influence of the above factors on the static voltage stability of distribution network. The simulation results of IEEE 33-bus system show that the effect of constant voltage control is slightly better than that of fixed power factor control. The effect of decentralized access to distribution network is better than centralized access. Finally, In this paper, a dynamic reactive power optimization strategy considering the requirements of voltage stability index is proposed. The adjustment of transformer tap and the switching of shunt capacitor banks will be affected obviously by wind turbine connecting to distribution network. Dynamic reactive power optimization takes into account the limitation of the number of daily movements of related equipment. And the objective function also includes the voltage stability index based on Davinan equivalent. By distributing the weight of each objective function reasonably, the network loss can be reduced and the voltage stability of distribution network can be improved simultaneously. In the objective optimization, an adaptive particle swarm optimization algorithm is used to solve the IEEE33-bus distribution system and the PGE 69-bus system in the United States. The results show that the proposed algorithm is effective and has some practical value.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM712;TM714.3

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本文編號：1502934