【摘要】：隨著人們生活水平的不斷提高,配電網(wǎng)負(fù)荷也在急劇增長,這意味著配電設(shè)備的運行狀態(tài)越來越接近于極限運行狀態(tài),配電網(wǎng)承受負(fù)荷增長的能力越來越低,與此同時,大量分布式電源接入配電網(wǎng),這使得配電網(wǎng)的運行更加復(fù)雜,配電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定面臨挑戰(zhàn)。因此,有必要對分布式電源接入對配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響進(jìn)行研究和分析,為分布式電源高滲透率接入配電網(wǎng)提供理論基礎(chǔ)和決策參考。本文在改進(jìn)連續(xù)潮流算法的基礎(chǔ)上,開展了不同類型的分布式電源在不同并網(wǎng)條件下對配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響研究,主要完成工作如下：給出了靈敏度矩陣和戴維南等效阻抗矩陣的定義,建立了含分布式電源的配電網(wǎng)中各電力元件的詳細(xì)模型,同時將PQ節(jié)點和PV節(jié)點的雙向轉(zhuǎn)換邏輯考慮在內(nèi),形成了一種針對含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計算的基于靈敏度矩陣的前推回代潮流算法。根據(jù)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運行特性提出了一種針對配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定分析的三相連續(xù)潮流算法。算法主要完成了預(yù)測環(huán)節(jié)和校正環(huán)節(jié)兩方面的改進(jìn),其中預(yù)測環(huán)節(jié)采用了拉格朗日二階插值算法對配電網(wǎng)的下一個運行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測,有效提高了預(yù)測環(huán)節(jié)的預(yù)測速度和計算精度；校正環(huán)節(jié)采用基于靈敏度矩陣的前推回代算法對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行校正,解決了牛頓-拉夫遜潮流算法應(yīng)用到配電網(wǎng)中存在對初值敏感、收斂性差等的問題。在此基礎(chǔ)上,采用局部參數(shù)化方法追蹤配電網(wǎng)各節(jié)點的PV曲線,從而準(zhǔn)確計算出配電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度。以改進(jìn)連續(xù)潮流算法為分析工具,將不同類型的分布式電源以不同的并網(wǎng)容量、并網(wǎng)位置和并網(wǎng)方式接入配電網(wǎng),通過實例計算含不同類型的分布式電源在不同并網(wǎng)條件下的配電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度完成了分布式電源接入對配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響分析,所得結(jié)論為配電網(wǎng)中分布式電源的運行、規(guī)劃起到一定的指導(dǎo)作用。從配電網(wǎng)電壓安全的角度出發(fā),采用優(yōu)化方法,在分析分布式電源接入對配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性影響的基礎(chǔ)上,形成了以分布式電源有功功率最大為上層優(yōu)化目標(biāo),以滿足配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度、節(jié)點電壓和支路電流等約束條件為下層優(yōu)化目標(biāo)的雙層優(yōu)化模型。算法結(jié)果表明所提出的準(zhǔn)入功率計算模型的有效性。
[Abstract]:With the continuous improvement of people's living standard, the load of distribution network is also increasing rapidly, which means that the operating state of distribution equipment is more and more close to the limit operation state, the ability of distribution network to bear the load growth is becoming lower and lower, at the same time, A large number of distributed power sources are connected to the distribution network, which makes the operation of the distribution network more complex, and the voltage stability of the distribution network faces challenges. Therefore, it is necessary to study and analyze the influence of distributed power access on the voltage stability of distribution network, so as to provide the theoretical basis and decision-making reference for the distribution network with high permeability of distributed generation. Based on the improved continuous power flow algorithm, this paper studies the influence of different types of distributed power generation on the static voltage stability of distribution network under different grid-connected conditions. The main work is as follows: the definition of sensitivity matrix and Thevenin equivalent impedance matrix are given, and the detailed models of each power element in the distribution network with distributed generation are established. Considering the bidirectional conversion logic of PQ node and PV node, a forward backward power flow algorithm based on sensitivity matrix for power flow calculation of distribution network with distributed generation is proposed. According to the structure and operation characteristics of distribution network, a three-phase continuous power flow algorithm for voltage stability analysis of distribution network is proposed. The algorithm mainly improves the prediction and correction, in which the Lagrange second-order interpolation algorithm is used to predict the next running state of the distribution network. The prediction speed and accuracy are improved effectively, and the prediction results are corrected by using the forward and back algorithm based on sensitivity matrix. Newton-Raphson power flow algorithm is used to solve the problems of sensitivity to initial value and poor convergence in distribution network. On this basis, local parameterization method is used to track PV curves of each node in distribution network, and the static voltage stability margin of distribution network is calculated accurately. With the improved continuous power flow algorithm as the analysis tool, different types of distributed generation are connected to the distribution network with different grid-connected capacity, grid-connected position and grid-connected mode. By calculating the static voltage stability margin of distribution network with different types of distributed power supply under different grid-connected conditions, the influence of distributed power access on the static voltage stability of distribution network is analyzed by an example. The conclusion can be used as a guide for the operation of distributed generation in distribution network. Based on the analysis of the influence of distributed power access on the static voltage stability of distribution network, from the point of view of voltage security of distribution network, the optimization goal of maximum active power of distributed power supply is formed by using the optimization method, which is based on the analysis of the influence of distributed power access on the static voltage stability of distribution network. The bilevel optimization model is designed to satisfy the static voltage stability margin, node voltage and branch current constraints. The results show that the proposed model is effective.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM712

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本文編號：2161552