基于靈敏度的主動配電網(wǎng)無功電壓控制策略
本文選題:主動配電網(wǎng) + 分布式能源; 參考:《西南交通大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:隨著高滲透率分布式能源(distributed energy resource, DER)接入,主動配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢,其無功電壓控制和優(yōu)化調(diào)度是智能配電網(wǎng)研究的熱門方向。在主動配電網(wǎng)的框架下,DER參與智能配電網(wǎng)的運(yùn)行和控制,不再像傳統(tǒng)配網(wǎng)一樣進(jìn)行被動式的消納。分布式發(fā)電(Distributed Generation, DG),可控負(fù)荷,儲能單元等將配合電容和變壓器這些傳統(tǒng)的調(diào)控方式進(jìn)行電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度,維持電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為了解決高滲透率DER接入對電網(wǎng)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性所造成的沖擊,本文研究多類型DER之間以及DER與傳統(tǒng)的電容器、變壓器之間的協(xié)調(diào)配合,確定了優(yōu)化調(diào)控策略指導(dǎo)系統(tǒng)的最優(yōu)化潮流分布,完成穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,減小網(wǎng)絡(luò)損耗的要求。本文著重對主動配電網(wǎng)框架下的電壓網(wǎng)損優(yōu)化進(jìn)行研究,主要的成果如下:(1)為了詳細(xì)分析不同調(diào)控方式間的相互影響機(jī)理,本文采用了靈敏度法通過計算各個節(jié)點(diǎn)的靈敏度矩陣詳細(xì)研究了DG、電容器、變壓器等各種控制手段對節(jié)點(diǎn)電壓和線路網(wǎng)損造成的影響,以及各種控制手段之間的相互影響。(2)提出了多類型調(diào)節(jié)方式參與下的主動配電網(wǎng)無功電壓控制策略。策略中研究了光伏、燃料電池、風(fēng)電的輸出模型,根據(jù)它們的控制原理加入了懲罰因子對不同的調(diào)控方式進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。靈敏度的指導(dǎo)作用對DG利用效率以及網(wǎng)絡(luò)無功的合理分布具有重要意義,策略以靈敏度作為指導(dǎo),協(xié)調(diào)控制可控單元對配電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化。在靈敏度的范疇內(nèi),加入了權(quán)重因子協(xié)調(diào)電壓靈敏度和網(wǎng)損靈敏度,解決了電壓和網(wǎng)損間不同量綱如何統(tǒng)一協(xié)調(diào)的問題,在不同工況下(電壓越上限和越下限工況)指導(dǎo)策略對電壓或者網(wǎng)損進(jìn)行優(yōu)先優(yōu)化。(3)針對控制策略,在對比智能優(yōu)化算法中進(jìn)行效率上和收斂結(jié)果上的改進(jìn)。根據(jù)電壓靈敏度、網(wǎng)損靈敏度給出了控制變量調(diào)節(jié)的定量計算方法;根據(jù)調(diào)控方式的無功調(diào)節(jié)效率給出了協(xié)調(diào)不同類型調(diào)控方式的懲罰因子;根據(jù)多次仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果定量協(xié)調(diào)電壓靈敏度和網(wǎng)損靈敏度的權(quán)重因子。最后基于靈敏度法提出了收斂速度快且收斂結(jié)果較優(yōu)的主動配電網(wǎng)無功電壓控制策略,通過對比智能優(yōu)化算法的仿真算例驗(yàn)證了本文所提出策略的優(yōu)越性和適用性。
[Abstract]:With the access of high permeability distributed energy (distributed energy resource, der, active distribution network is the inevitable trend of smart grid development. Reactive power and voltage control and optimal dispatching are the hot research directions of smart distribution network. Under the framework of active distribution network, der participates in the operation and control of smart distribution network, so it is no longer passive as traditional distribution network. Distributed generation (DG), controllable load, energy storage unit and so on will cooperate with capacitors and transformers to optimize and dispatch the power grid and maintain the stability, safety and economic operation of the network. In order to solve the impact of high permeability der access on the stability and economy of power network, this paper studies the coordination between multiple types of der and traditional capacitors and transformers. The optimal power flow distribution is determined to stabilize the system voltage and reduce the network loss. This paper focuses on the optimization of voltage loss in the framework of active distribution network. The main results are as follows: (1) in order to analyze the interaction mechanism of different regulation modes in detail, In this paper, the sensitivity method is used to calculate the sensitivity matrix of each node. The effects of DG, capacitor, transformer and other control methods on the node voltage and line network loss are studied in detail. And the interaction between various control methods. (2) the reactive power and voltage control strategy of active distribution network is proposed. The output models of photovoltaic, fuel cell and wind power are studied in the strategy. According to their control principle, penalty factors are added to coordinate the different control modes. The guidance of sensitivity plays an important role in DG utilization efficiency and the rational distribution of reactive power in the network. The strategy is guided by sensitivity and coordinated control of controllable units to optimize reactive power in distribution network. In the sensitivity category, the weight factor is added to coordinate the voltage sensitivity and the network loss sensitivity, which solves the problem of how to coordinate the different dimensions between voltage and loss. Under different operating conditions (voltage over upper limit and beyond lower limit), the strategy is used to optimize the voltage or network loss first. (3) the efficiency and convergence results of the intelligent optimization algorithm are improved in comparison with the control strategy. According to the voltage sensitivity, the sensitivity of network loss, the quantitative calculation method of control variable regulation is given, and the penalty factor of coordinating different types of regulation mode is given according to the reactive power regulation efficiency of the control mode. The weight factors of voltage sensitivity and loss sensitivity are quantitatively coordinated according to the results of multiple simulation experiments. Finally, based on the sensitivity method, the reactive power and voltage control strategy of active distribution network with fast convergence speed and better convergence result is proposed. The superiority and applicability of the proposed strategy are verified by a simulation example of the intelligent optimization algorithm.
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM761.1
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:2068792
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