隨著分布式電源在配電網(wǎng)中的滲透率不斷提高,傳統(tǒng)的配電網(wǎng)調(diào)控手段難以滿足電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性和靈活性的需求。在此背景下,出現(xiàn)了柔性多狀態(tài)開關(guān)這一新型電力電子裝置�？紤]到柔性多狀態(tài)開關(guān)的特點,配電網(wǎng)中可能長期存在多個柔性多狀態(tài)開關(guān)和常規(guī)開關(guān)共存的情況。因此,需要對多個柔性多狀態(tài)開關(guān)相互配合、柔性多狀態(tài)開關(guān)和常規(guī)調(diào)控手段相互配合的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)展開研究。本文分別提出了含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)分區(qū)方法、多目標(biāo)隨機運行優(yōu)化方法和分布式自適應(yīng)控制方法,構(gòu)成了完整的含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)控制架構(gòu)。本文主要研究內(nèi)容及成果包括:（1）含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)分區(qū)方法。針對柔性多狀態(tài)開關(guān)實現(xiàn)多個電壓等級、多個區(qū)域配電網(wǎng)柔性互聯(lián)的情況,基于多層圖分割理論,提出了分區(qū)方法。分區(qū)方法不僅能夠優(yōu)化配電網(wǎng)的運行指標(biāo),還可以和柔性多狀態(tài)開關(guān)的調(diào)控相配合,進一步優(yōu)化配電網(wǎng)的運行狀態(tài)。（2）含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)多目標(biāo)隨機運行優(yōu)化方法。首先,建立了含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)多目標(biāo)隨機運行優(yōu)化模型。該模型考慮了新能源隨機性的影響,以柔性多狀態(tài)開關(guān)出力、常規(guī)開關(guān)的通斷狀態(tài)和動作時間作為優(yōu)化變量,包含網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和柔性多狀態(tài)開關(guān)... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)分區(qū)條件

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)分區(qū)方法72.3含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)分區(qū)方法為了滿足上述分區(qū)條件，本文提出以多層圖分割理論框架為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)分區(qū)方法。由文獻[29-30]提出的多層圖分割理論主要分為粗化、分區(qū)和還原3個階段，如圖2.2所示。0G0G1G1G2G2G3G3G3G圖2.2多層圖分割理論示意圖在粗化階段，帶有權(quán)重的原始圖G0=(V0，E0)被逐步簡化為一系列規(guī)模更小的圖G1，G2，……,Gk，其包含的頂點數(shù)量滿足：|V0|>|V1|>…>|Vk|。在分區(qū)階段，通過分區(qū)方法Pk，粗化得到的圖Gk=(Vk，Ek)被分割為若干區(qū)域。在還原階段，隨著圖Gk逐漸被還原成原始圖G0，分區(qū)方法逐漸被調(diào)整為Pk-1，Pk-2，…，P1，P0。分區(qū)方法P0即為適用于原始圖G0的分區(qū)方法。多層圖分割理論的核心思想是：首先粗化，然后快速分割，最后逐步提高自由度并調(diào)整分區(qū)方法。因此，多層圖分割理論可以在計算速度和分割質(zhì)量之間取得較好的平衡[31]。多層圖分割理論是軟件包METIS的內(nèi)核算法，其主要功能有分割大規(guī)模的不規(guī)則圖形、分割大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)和計算稀疏矩陣的填充-約化順序。上述功能都對分割后的子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錄]有較高的要求。但是在電力系統(tǒng)中，需要保證配電網(wǎng)的輻射狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且2.2.1節(jié)中所述的分區(qū)條件對子網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮岢隽诉M一步的要求。因此，本文采用多層圖分割理論粗化、分區(qū)和還原3個階段的理論框架，重新提出了適用于含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)分區(qū)方法。2.3.1粗化階段（1）等效粗化消除冗余節(jié)點和合并并聯(lián)支路是等效粗化的核心思想。其中，網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)等值是消除冗余節(jié)點的基本原理，具體操作為將節(jié)點度為1的節(jié)點合并至相鄰節(jié)點，直到圖中不存在節(jié)

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章含柔性多狀態(tài)開關(guān)的配電網(wǎng)分區(qū)方法11還原，防止陷入局部最優(yōu)解。但是，若系統(tǒng)的規(guī)模很大，直接比較目標(biāo)函數(shù)值生成割集可能效率較低。此時可以將合并節(jié)點分成若干步還原或采用智能優(yōu)化算法確定割集。2.4算例分析2.4.1系統(tǒng)介紹本文使用118節(jié)點10kV配電網(wǎng)對所述方法加以驗證和對比，如圖2.4所示。該系統(tǒng)共含有3條母線，4條饋線，3個兩端柔性多狀態(tài)開關(guān)，130條支路。其中，共有13條聯(lián)絡(luò)開關(guān)支路�？傌�(fù)荷為(22709.72+j17041.068)kVA。其中，饋線1—2、101—102的負(fù)荷較輕，并接有部分新能源，對應(yīng)于農(nóng)村地區(qū)的配電網(wǎng)負(fù)荷情況；饋線1—28、63—64的負(fù)荷較重，對應(yīng)于城市地區(qū)的配電網(wǎng)負(fù)荷情況。圖2.4118節(jié)點配電網(wǎng)考慮到常規(guī)開關(guān)不可頻繁開斷，而柔性多狀態(tài)開關(guān)則可以快速改變傳輸功率，調(diào)整運行狀態(tài)。本文設(shè)置分區(qū)1天只進行1次，柔性多狀態(tài)開關(guān)的運行優(yōu)化每小時進行1次，1天共進行24次。結(jié)合式（2-1），分區(qū)方法的目標(biāo)函數(shù)是最小化日均饋線負(fù)載均衡度。由新能源和負(fù)荷波動性造成的潮流變化則通過柔性多狀態(tài)開關(guān)進行調(diào)節(jié)。1天內(nèi)的風(fēng)速、光照強度參考文獻[36]，負(fù)荷的波動參數(shù)參考文獻[37]。接入的光伏和風(fēng)電在1天內(nèi)的出力情況如圖2.5所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]主動解列策略求解過程中的網(wǎng)絡(luò)化簡[J]. 吳學(xué)娟,沈沉,向?qū)W軍,喬穎.  中國電機工程學(xué)報. 2008(07)

碩士論文
[1]含分布式電源的主動配電網(wǎng)重構(gòu)研究[D]. 盧揚.北京交通大學(xué) 2016
[2]多智能體系統(tǒng)的分布式自適應(yīng)控制[D]. 李紅霞.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3007795