本文選題：風(fēng)力發(fā)電 + 無功優(yōu)化��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著全球化石能源的緊缺以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),風(fēng)力發(fā)電因其在節(jié)能減排方面產(chǎn)生的巨大效益,得到人們的普遍重視與大力發(fā)展。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng),不僅配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得愈加復(fù)雜,同時(shí),配電網(wǎng)絡(luò)原有的潮流分布也將重新分配,此外,風(fēng)機(jī)功率的流入對(duì)配電系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓、支路損耗和運(yùn)行可靠性等方面也有重要影響。發(fā)揮雙饋式風(fēng)機(jī)的無功調(diào)控能力,將其作為無功源之一,與傳統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)備共同參與配電網(wǎng)無功優(yōu)化,能夠有效地減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投資,極大地提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,改善電壓質(zhì)量,并降低網(wǎng)絡(luò)損耗。因此,研究風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)后的無功優(yōu)化問題具有重要意義。本文針對(duì)風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)后的無功優(yōu)化問題,主要做了以下研究:首先,針對(duì)風(fēng)機(jī)輸出功率的隨機(jī)性問題,引入場(chǎng)景分析法將不確定性問題轉(zhuǎn)化為確定問題求解,在傳統(tǒng)無功優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上,建立了包含風(fēng)電機(jī)組的多場(chǎng)景綜合指標(biāo)無功優(yōu)化模型。該模型旨在充分發(fā)揮雙饋式風(fēng)機(jī)的無功調(diào)控能力,研究風(fēng)機(jī)對(duì)傳統(tǒng)無功優(yōu)化的影響。在優(yōu)化過程中,風(fēng)電機(jī)組采用PQ簡(jiǎn)化模型作為PQ節(jié)點(diǎn)代入潮流計(jì)算,當(dāng)出現(xiàn)潮流不收斂或者電壓超出標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí),采取在目標(biāo)函數(shù)上添加懲罰項(xiàng)的方法來減小不良解被留下的幾率。其次,根據(jù)和聲搜索算法和粒子群算法的尋優(yōu)原理,將兩種算法相結(jié)合,充分利用和聲搜索算法的全局尋優(yōu)能力和粒子群算法的快速收斂能力,得到綜合兩種算法優(yōu)點(diǎn)的混合型算法——自適應(yīng)和聲粒子群優(yōu)化算法。將該混合型算法和其他幾種算法應(yīng)用到IEEE33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行無功優(yōu)化問題的對(duì)比求解,結(jié)果表明,自適應(yīng)和聲粒子群優(yōu)化算法具有參數(shù)少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、收斂精度高、計(jì)算速度快、容易編程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),能夠有效地解決無功優(yōu)化問題,具有一定的實(shí)用性。再次,在同一優(yōu)化目標(biāo)不同場(chǎng)景下對(duì)包含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化,結(jié)果表明,當(dāng)風(fēng)電機(jī)組輸出的無功功率參與配電網(wǎng)無功優(yōu)化時(shí),在一定范圍內(nèi),增加無功補(bǔ)償容量可以有效地減小網(wǎng)絡(luò)損耗、提高節(jié)點(diǎn)電壓水平、增大第一類電壓穩(wěn)定裕度,對(duì)電力系統(tǒng)來說,風(fēng)機(jī)運(yùn)行在欠功率模式時(shí)優(yōu)化效果最好;另外,同一場(chǎng)景下,比較優(yōu)化目標(biāo)不同對(duì)優(yōu)化補(bǔ)償方案以及結(jié)果的影響,結(jié)果分析表明,將綜合指標(biāo)作為優(yōu)化目標(biāo)可以得到協(xié)調(diào)各目標(biāo)的優(yōu)化方案,更適合于實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要,可以作為實(shí)際補(bǔ)償方案的參考。最后,初步探討負(fù)荷變化對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響,研究發(fā)現(xiàn),隨著負(fù)荷率的減小,網(wǎng)損和電壓偏差指標(biāo)呈減小的趨勢(shì),電壓穩(wěn)定裕度呈增加的趨勢(shì)。而隨著系統(tǒng)中容性負(fù)載的逐漸增多,網(wǎng)損和電壓偏差也呈逐漸減小的趨勢(shì),但電壓穩(wěn)定裕度卻逐漸減小,當(dāng)所有負(fù)載均為容性負(fù)載這種極端情況出現(xiàn)時(shí),系統(tǒng)極有可能失去穩(wěn)定。
[Abstract]:With the shortage of fossil energy in the world and the enhancement of people's environmental protection consciousness, wind power generation has been widely paid attention to and developed greatly because of its huge benefits in energy saving and emission reduction. When the wind turbine is connected to the distribution network, not only the structure of the distribution system becomes more complex, but also the original distribution of the power flow in the distribution network will be redistributed. In addition, the inflow of fan power to the node voltage of the distribution system, Branch loss and operational reliability also have an important impact. Exerting the reactive power control ability of doubly-fed fan as one of the reactive power sources, and participating in the reactive power optimization of the distribution network together with the traditional reactive power compensation equipment, can effectively reduce the investment of the reactive power compensation equipment and greatly improve the stability of the power network operation. Improve voltage quality and reduce network loss. Therefore, it is of great significance to study the problem of reactive power optimization after wind turbine is connected to distribution network. In this paper, the reactive power optimization problem of wind turbine connected to distribution network is studied as follows: firstly, aiming at the randomness of fan output power, scene analysis method is introduced to solve the uncertainty problem into a deterministic problem. Based on the traditional reactive power optimization model, a multi-scene reactive power optimization model is established. The model aims to give full play to the reactive power control ability of doubly-fed fan and to study the influence of fan on traditional reactive power optimization. In the process of optimization, the simplified PQ model is used as the PQ node to calculate the power flow. When the power flow does not converge or the voltage exceeds the standard range, A penalty term is added to the objective function to reduce the probability of the bad solution being left behind. Secondly, according to the optimization principle of the harmonic search algorithm and particle swarm optimization algorithm, the two algorithms are combined to make full use of the global optimization ability of the harmony search algorithm and the fast convergence ability of the particle swarm optimization algorithm. An adaptive and acoustic particle swarm optimization algorithm, which combines the advantages of the two algorithms, is presented. The hybrid algorithm and several other algorithms are applied to solve the reactive power optimization problem in IEEE 33 bus system. The results show that the adaptive harmonic particle swarm optimization algorithm has the advantages of few parameters, simple structure, high convergence precision and fast calculation speed. It is easy to realize by programming and can solve the problem of reactive power optimization effectively. Thirdly, reactive power optimization of distribution network with wind turbine is carried out under the same optimization objective and different scenarios. The results show that when the reactive power output of wind turbine participates in the reactive power optimization of distribution network, it is within a certain range. Increasing the reactive power compensation capacity can effectively reduce the network loss, improve the voltage level of the node, and increase the voltage stability margin of the first type. By comparing the effects of different optimization objectives on the optimal compensation scheme and the results, the results show that the optimization scheme can be coordinated by using the composite index as the optimization objective, which is more suitable for the operation of the actual power system. It can be used as a reference for the actual compensation scheme. Finally, the influence of load variation on the optimization results is preliminarily discussed. It is found that with the decrease of load rate, the network loss and voltage deviation index decrease, and the voltage stability margin increases. With the increase of capacitive load in the system, the network loss and voltage deviation decrease gradually, but the voltage stability margin decreases gradually. The system is at great risk of losing stability.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM714.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 岳地松;;電網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)的方案[J];電力電容器與無功補(bǔ)償;2008年06期

2 韓居華;04 采用模糊負(fù)荷表示法進(jìn)行無功優(yōu)化[J];電力情報(bào);1995年01期

3 高亮,孫彥章,王英,靳力,黃東惠;地區(qū)電網(wǎng)中的無功優(yōu)化[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);1998年04期

4 胡慶輝,趙萬明,郭建華,高亮;陽泉地區(qū)電網(wǎng)的無功優(yōu)化計(jì)算與分析[J];山西電力技術(shù);2000年01期

5 程瑩,劉明波;求解離散無功優(yōu)化的非線性原—對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2001年09期

6 李麗英,周慶捷,楊少坤;電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題研究綜述[J];電力情報(bào);2002年03期

7 程新功,厲吉文,曹立霞,劉雪連;基于電網(wǎng)分區(qū)的多目標(biāo)分布式并行無功優(yōu)化研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2003年10期

8 石鵬;幾種新型算法在無功優(yōu)化中運(yùn)用綜述[J];廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào);2003年04期

9 韓澤文;農(nóng)村10kV電網(wǎng)無功優(yōu)化的考核及應(yīng)用實(shí)例[J];農(nóng)村電氣化;2004年04期

10 翁利民,靳劍峰;電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法綜合分析[J];電力電容器;2004年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王函韻;胡驊;朱衛(wèi)東;甘德強(qiáng);;信息不確定性對(duì)電網(wǎng)無功優(yōu)化的影響[A];浙江電力科學(xué)發(fā)展[C];2005年

2 丘文千;;綜合無功優(yōu)化方法及其應(yīng)用[A];2008中國可持續(xù)發(fā)展論壇論文集（3）[C];2008年

3 侯廣松;程新功;趙志強(qiáng);;變時(shí)段區(qū)域電網(wǎng)無功優(yōu)化研究[A];山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

4 侯廣松;程新功;趙志強(qiáng);;變時(shí)段區(qū)域電網(wǎng)無功優(yōu)化研究[A];第十九屆輸配電研討會(huì)論文集[C];2011年

5 張力淼;孫瑞華;王信杰;;城市高壓電網(wǎng)在線綜合無功優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)[A];經(jīng)濟(jì)策論（下）[C];2011年

6 張新平;劉錦英;趙瑩瑩;;地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化管理策略[A];山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 榮雅君;劉帥;葛葆華;;基于非線性規(guī)劃和遺傳算法的無功優(yōu)化[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（中冊(cè)）[C];2008年

8 肖漢清;;電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法研究和探討[A];重慶市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 鄭晶晶;劉峻;楊勇;何世恩;;甘肅電網(wǎng)無功優(yōu)化的現(xiàn)狀分析和治理意見[A];第八屆全國電技術(shù)節(jié)能學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

10 胡敏;周任軍;胡軍;韓磊;;考慮風(fēng)電機(jī)組模型的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條

1 通訊員 劉楠楠;長葛供電成為國網(wǎng)無功優(yōu)化試點(diǎn)[N];中國電力報(bào);2011年

2 中國電科院農(nóng)電與配電研究院 于偉;全網(wǎng)電壓—無功優(yōu)化管理系統(tǒng)提升節(jié)能降損效果[N];國家電網(wǎng)報(bào);2008年

3 王國良 鄭朝英;哈爾濱局 “無功優(yōu)化系統(tǒng)”進(jìn)入試運(yùn)行階段[N];東北電力報(bào);2009年

4 ;大力加強(qiáng)無功優(yōu)化管理[N];國家電網(wǎng)報(bào);2007年

5 通訊員 賈海清邋宋朝鳳;加強(qiáng)無功優(yōu)化管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗[N];赤峰日?qǐng)?bào);2008年

6 葉寶平邋張立新 吳金釗;臨朐供電無功管理從“新”開始[N];中國電力報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉文學(xué);基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和無功優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2016年

2 李智歡;無功優(yōu)化進(jìn)化計(jì)算的局部搜索策略及多目標(biāo)處理方法[D];華中科技大學(xué);2010年

3 梁才浩;基于新型進(jìn)化算法和微機(jī)集群的電力系統(tǒng)并行無功優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2006年

4 李鐘煦;電力系統(tǒng)分布式多目標(biāo)無功優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2009年

5 張雪霞;智能優(yōu)化算法及其在電力系統(tǒng)無功優(yōu)化中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2011年

6 王振樹;負(fù)荷建模及其無功優(yōu)化算法的研究[D];天津大學(xué);2009年

7 耿光飛;地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化控制的研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

8 張文;基于粒子群體優(yōu)化算法的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2006年

9 劉志文;基于外網(wǎng)等值的多區(qū)域電力系統(tǒng)無功優(yōu)化計(jì)算[D];華南理工大學(xué);2011年

10 曹立霞;大型互聯(lián)電力系統(tǒng)分布式并行無功優(yōu)化的研究[D];山東大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉小華;基于電網(wǎng)分區(qū)的配電網(wǎng)無功優(yōu)化[D];西南交通大學(xué);2015年

2 王曉彤;輸—配電網(wǎng)聯(lián)合靜態(tài)電壓安全評(píng)估與無功優(yōu)化[D];山東大學(xué);2015年

3 王帥;基于改進(jìn)人工魚群遺傳混合算法的多目標(biāo)風(fēng)電場(chǎng)無功優(yōu)化研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 夏莉;景寧縣電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償建設(shè)方案及實(shí)踐[D];華北電力大學(xué);2015年

5 王蓓;含分布式電源的配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化研究[D];華北電力大學(xué);2015年

6 汪亞茜;電力系統(tǒng)無功優(yōu)化在經(jīng)典法中的應(yīng)用[D];南昌大學(xué);2015年

7 劉嬌;改進(jìn)QPSO算法在風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)無功優(yōu)化中的應(yīng)用[D];長沙理工大學(xué);2014年

8 燕堯;風(fēng)電場(chǎng)無功功率優(yōu)化控制研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

9 徐明玉;基于綜合改進(jìn)遺傳算法的含DG的配電網(wǎng)無功優(yōu)化[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

10 羅歡;含風(fēng)電及小水電群的配電網(wǎng)無功優(yōu)化策略研究[D];重慶大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2049992