【摘要】：面臨著當(dāng)前能源形勢和生存環(huán)境的雙重壓力下,人們開始不斷尋求能源與環(huán)境問題的解決方法,其中分布式新能源發(fā)電由于采用清潔可再生能源作為其一級能源,具有可再生、無污染等優(yōu)點,因而,分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展受到世界各國的廣泛關(guān)注和大力支持。隨著越來越多分布式電源(Distributed Generation, DG)的并網(wǎng)運行,由于配電系統(tǒng)中的分布式電源的影響,使得配電網(wǎng)功率流動特性由傳統(tǒng)的單向流動變成新的雙向流動,因而給配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來了諸多新挑戰(zhàn)：一方面,由于DG形式多種多樣,而且DG的出力具有明顯的間歇性、不確定性、不可調(diào)度性等特點,傳統(tǒng)的配電網(wǎng)確定性潮流計算方法不再適用,因而含DG配電網(wǎng)的潮流計算面臨著新的挑戰(zhàn)；另一方面,考慮DG的有功功率和無功功率對電網(wǎng)的影響,在構(gòu)建含DG的配電系統(tǒng)規(guī)劃配置模型、配電網(wǎng)無功調(diào)整模型以及設(shè)計其求解算法時也面臨著新的挑戰(zhàn)。針對以上兩個問題本文進(jìn)行探索和研究,首先描述了幾種典型DG的工作原理、節(jié)點類型,并介紹了DG并網(wǎng)后的相關(guān)影響；其次考慮到DG出力的隨機波動性,本文提出利用概率潮流解析法進(jìn)行潮流計算；而對于含DG配電網(wǎng)的規(guī)劃配置問題的建模和求解方面,本文采用節(jié)點電壓和系統(tǒng)網(wǎng)損的綜合敏感性分析方法來確定DG的安裝位置,進(jìn)而構(gòu)建了綜合考慮了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性能和技術(shù)安全性能多重指標(biāo)的分布式電源和電容器的綜合規(guī)劃配置模型,利用帶最優(yōu)保留策略和染色體混合編碼的改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行模型優(yōu)化求解,相關(guān)計算結(jié)果表明基于概率潮流計算和綜合敏感性分析的分布式電源和電容器的綜合規(guī)劃配置方法,其綜合效益和電壓質(zhì)量明顯高于分別單獨對分布式電源和電容器進(jìn)行規(guī)劃的優(yōu)化結(jié)果。最后考慮含分布式電源的配電網(wǎng)動態(tài)無功調(diào)整對電壓、網(wǎng)損等系統(tǒng)指標(biāo)的影響以及大規(guī)模電網(wǎng)電容器投切集中控制的限制,本文提出基于電氣距離和動態(tài)α分解法動態(tài)分區(qū)方法,構(gòu)建了以概率潮流計算得到的系統(tǒng)的有功損耗最小為目標(biāo)函數(shù),以已有電容器的實際投切次數(shù)為控制變量的動態(tài)無功調(diào)整模型,同樣采用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行求解,相關(guān)計算結(jié)果表明對綜合規(guī)劃配置后的配電系統(tǒng)進(jìn)行本文提出的無功調(diào)整手段,不僅可以有效地減少電容器的實際投切次數(shù),從而延長設(shè)備的使用壽命、降低其投資成本,同時還可以進(jìn)一步降低系統(tǒng)的能量損耗,改善電壓水平。
[Abstract]:Under the dual pressure of the current energy situation and the living environment, people begin to seek the solution to the energy and environment problems constantly. The distributed new energy power generation is renewable because of the use of clean and renewable energy as its primary energy. Therefore, the development of distributed power generation technology has been widely concerned and strongly supported by countries all over the world. With more and more distributed power supply (Distributed Generation, DG) connected to the grid, because of the influence of distributed power generation in distribution system, the power flow characteristic of distribution network is changed from traditional unidirectional flow to new two-way flow. So it brings many new challenges to the stable operation of the distribution system: on the one hand, because of the variety of DG forms, and the obvious characteristics of the DG, such as intermittent, uncertainty, non-scheduling, etc. The traditional deterministic power flow calculation method for distribution network is no longer applicable, so the power flow calculation with DG is facing a new challenge. On the other hand, considering the influence of the active power and reactive power of DG on the power network, it is also facing new challenges in the construction of distribution system planning and configuration model with DG, the reactive power adjustment model of distribution network and the design of its solution algorithm. First, this paper describes the working principle and node types of several typical DG, and introduces the influence of DG. Secondly, considering the random fluctuation of DG output force, this paper proposes to use probabilistic power flow analytical method to calculate power flow. For the modeling and solving of planning and configuration problem involving DG distribution network, this paper uses the comprehensive sensitivity analysis method of node voltage and system loss to determine the installation position of DG. Furthermore, a comprehensive planning configuration model of distributed power supply and capacitor is constructed, which considers the multiple indexes of economic performance and technical security performance of power network. An improved genetic algorithm with optimal retention strategy and hybrid chromosome coding is used to solve the model optimization. The results show that the integrated planning and configuration method of distributed power supply and capacitor is based on probabilistic power flow calculation and comprehensive sensitivity analysis. Its comprehensive benefit and voltage quality are obviously higher than the optimization results of separately planning distributed power supply and capacitor. Finally, considering the influence of dynamic reactive power adjustment on voltage, network loss and so on, and the limitation of large-scale power grid capacitor switching centralized control, In this paper, a dynamic partition method based on electrical distance and dynamic alpha decomposition method is proposed. The objective function is the minimum active power loss of the system calculated by probabilistic power flow. The dynamic reactive power adjustment model, which takes the actual switching times of the existing capacitors as the control variable, is also solved by the improved genetic algorithm. The related calculation results show that the reactive power adjustment method proposed in this paper can not only effectively reduce the actual switching times of the capacitor, but also prolong the service life of the equipment and reduce its investment cost. At the same time, it can further reduce the energy loss of the system and improve the voltage level.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM744

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本文編號：2389232