【摘要】：電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的命脈,潮流計算和最優(yōu)潮流計算是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中普遍應(yīng)用的分析工具。隨著配電系統(tǒng)的不斷發(fā)展,與此同時新能源發(fā)電技術(shù)和直流配電技術(shù)逐漸發(fā)展成熟,分布式發(fā)電大量接入到配電網(wǎng),傳統(tǒng)的潮流計算和最優(yōu)潮流計算方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求,直流配電網(wǎng)因其只存在有功潮流,所以當(dāng)交流配電系統(tǒng)與直流配電系統(tǒng)互聯(lián)時,傳統(tǒng)的潮流計算方法已經(jīng)逐漸不能夠滿足交直流混聯(lián)系統(tǒng)的分析計算要求。因此本文圍繞潮流計算方法等方面展開了深入研究,文中的主要工作有以下幾個方面:(1)直流配電網(wǎng)的接入能夠提高配電網(wǎng)接納分布式電源的能力,由于減少了大量的DC/AC逆變環(huán)節(jié),因此提高了功率的傳輸效率。因此針對交直配電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)的特點(diǎn),首先研究了直流配電網(wǎng)的幾種典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),然后針對并網(wǎng)換流器并網(wǎng)目的的不同研究了幾種典型換流器的外環(huán)控制方式,同時分析了幾種典型的配電網(wǎng)潮流計算方法。(2)并聯(lián)換流器進(jìn)行協(xié)調(diào)可采用下垂控制,利用各換流器的下垂特性曲線將直流母線電壓控制在同一數(shù)值上。但在對并聯(lián)換流器進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析或者優(yōu)化調(diào)度時,各個換流器均需按照下垂曲線方程參與潮流計算進(jìn)行求解,也即在平衡節(jié)點(diǎn)上存在多個電壓控制源且需收斂于同一電壓值。因此提出了基于虛擬主從策略的多換流器并聯(lián)潮流計算方法。首先探討了交直流配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及控制策略,進(jìn)而針對多換流器并聯(lián)的情形進(jìn)行了算法設(shè)計。將多換流器并聯(lián)的直流母線視為平衡節(jié)點(diǎn),利用該節(jié)點(diǎn)上的功率平衡方程以及下垂特性方程,推導(dǎo)出首編號換流器有功功率與其他換流器下垂曲線的關(guān)系式,實(shí)現(xiàn)該換流器的功率求解,從而按照下垂曲線獲取直流電壓值,其他編號的換流器利用該電壓按照下垂曲線進(jìn)行有功功率更新,解決了多換流器同時控制平衡節(jié)點(diǎn)電壓的潮流計算難題。(3)由于傳統(tǒng)配電網(wǎng)潮流方程是一組非線性方程,因此潮流可能存在多解性。直流配電系統(tǒng)只存在有功潮流,與交流配電系統(tǒng)存在較大的差別,因而研究其潮流解的存在性與唯一性,可以為其電壓穩(wěn)定分析提供更為直接的理論與方法。巴拿赫不動點(diǎn)定理是關(guān)于代數(shù)方程或者微分方程解的存在性和唯一性問題的一個重要定理。首先研究了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)潮流解多解性與存在性,然后基于巴拿赫不動點(diǎn)定理證明了直流配電系統(tǒng)潮流解的存在性和唯一性,并基于潮流可行解提出了電壓穩(wěn)定的分析方法。
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM721.1

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