本文關(guān)鍵詞：含分布式電源的配電網(wǎng)孤島劃分策略及故障復(fù)電研究

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【摘要】：配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜使得電力系統(tǒng)故障無法避免且難以預(yù)測,故障后若不及時恢復(fù)供電將會帶來嚴重的經(jīng)濟損失和社會影響。近年來,隨著分布式發(fā)電技術(shù)的成熟,分布式電源在配電系統(tǒng)中的滲透率不斷升高,雖然分布式電源的接入對配電網(wǎng)的運行以及保護帶來了一定的負面影響；但分布式電源在配電網(wǎng)故障后形成電力孤島,保證重要負荷的供電連續(xù)性,提高了配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。諸多專家和學(xué)者就孤島劃分問題進行了大量研究,本文在總結(jié)和歸納前人研究的基礎(chǔ)上進一步深入研究。主要工作包含以下幾個方面：(1)總結(jié)和歸納了分布式電源的優(yōu)勢和不足,特別是分布式電源的孤島運行模式在供電恢復(fù)方面發(fā)揮的巨大作用,并就現(xiàn)階段配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法以及孤島劃分策略的研究現(xiàn)狀進行了總結(jié),同時指出存在的問題,突出本文所做研究的必要性。(2)分析了分布式電源孤島運行模式的可行性,分布式電源能夠形成電力孤島并能穩(wěn)定運行是進行孤島劃分研究的前提條件。列舉了一些常見的分布式電源,歸納了它們的特點及其在潮流計算中的節(jié)點模型,保證了含分布式電源的配電網(wǎng)潮流計算模型的準確性。另外,就分布式電源的接入對配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)損耗、系統(tǒng)電壓、繼電保護、發(fā)展規(guī)劃等方面造成的影響進行了簡單的歸納和分析,對于不利的影響盡量采用技術(shù)手段來消除或緩解。(3)明確了配電網(wǎng)孤島劃分的基本要求,建立配電網(wǎng)絡(luò)的樹模型,根據(jù)孤島劃分要求選取“盡可能多的恢復(fù)負荷”和“優(yōu)先恢復(fù)高優(yōu)先級負荷”兩個目標,在孤島電氣運行約束、分布式電源容量約束以及樹形網(wǎng)絡(luò)拓撲約束下建立了配電網(wǎng)孤島劃分問題的數(shù)學(xué)模型,將孤島劃分等效為含有樹約束的背包問題,運用深度優(yōu)先動態(tài)規(guī)劃算法形成初級孤島。并在初級孤島的基礎(chǔ)上進一步考慮負荷的可控性和優(yōu)先級制定孤島修正法則對其進行修正,修正主要包括“填補”孤島有功剩余和用孤島外高優(yōu)先級負荷“替換”孤島內(nèi)低優(yōu)先級負荷。算例及其算法對比表明,深度優(yōu)先動態(tài)規(guī)劃算法能夠在滿足約束的條件下實現(xiàn)目標的最優(yōu),而孤島的修正措施能夠彌補動態(tài)規(guī)劃算法不能處理非整數(shù)負荷的缺點,進一步優(yōu)化孤島,這是本文的一大創(chuàng)新點。(4)選取“系統(tǒng)網(wǎng)損”,“電壓質(zhì)量”和“負荷平衡”作為優(yōu)化目標,建立了孤島外網(wǎng)絡(luò)的多目標優(yōu)化模型,采用層次分析法逐一分析了環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中所有解環(huán)方法對目標函數(shù)的影響,并根據(jù)各方案對總目標的權(quán)值選出最優(yōu)的解環(huán)方案。算例表明,最優(yōu)解環(huán)方案并不能使得所有目標,甚至是單一目標最優(yōu),而是使得全局最優(yōu)。但層次分析法存在只能處理解環(huán)方案可數(shù)這一弊端。
【關(guān)鍵詞】：配電網(wǎng)故障 分布式電源 孤島劃分 深度優(yōu)先動態(tài)規(guī)劃算法 多目標優(yōu)化 層次分析法
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM732
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題的研究背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題9-12
• 1.2.1 配電網(wǎng)的故障重構(gòu)研究現(xiàn)狀及存在的問題10-11
• 1.2.2 孤島形成問題研究現(xiàn)狀及存在的問題11-12
• 1.3 本文章節(jié)安排12-14
• 第2章 分布式電源的種類及對配電網(wǎng)的影響14-19
• 2.1 分布式電源的孤島運行14
• 2.2 常見的分布式電源的種類和特點14-16
• 2.2.1 風力發(fā)電14-15
• 2.2.2 太陽能光伏發(fā)電15
• 2.2.3 燃料電池發(fā)電15-16
• 2.2.4 微型燃氣輪機發(fā)電16
• 2.3 分布式電源的接入對配電網(wǎng)造成的影響16-18
• 2.3.1 分布式電源對系統(tǒng)電壓的影響16-17
• 2.3.2 分布式電源對系統(tǒng)網(wǎng)損的影響17
• 2.3.3 分布式電源對繼電保護的影響17-18
• 2.3.4 分布式電源對電網(wǎng)規(guī)劃的影響18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第3章 配電網(wǎng)的孤島劃分模型19-25
• 3.1 孤島劃分的基本要求19
• 3.2 孤島劃分的目標函數(shù)及約束19-21
• 3.3 配電網(wǎng)的樹模型21-22
• 3.4 孤島劃分問題的數(shù)學(xué)模型22-24
• 3.5 本章小結(jié)24-25
• 第4章 基于深度優(yōu)先動態(tài)規(guī)劃算法的孤島劃分策略25-47
• 4.1 深度優(yōu)先動態(tài)規(guī)劃算法25-30
• 4.1.1 孤島劃分的樹約束背包模型25-26
• 4.1.2 動態(tài)規(guī)劃算法26
• 4.1.3 深度優(yōu)先動態(tài)規(guī)劃算法26-30
• 4.2 含單DG的孤島生成策略30-34
• 4.2.1 含單DG的孤島劃分數(shù)學(xué)模型30-31
• 4.2.2 含單DG的孤島生成策略31-34
• 4.3 孤島的修正和校驗34-39
• 4.3.1 孤島的修正原則34-35
• 4.3.2 基于孤島修正原則的修正策略35-38
• 4.3.3 孤島的合并38
• 4.3.4 孤島的穩(wěn)定性校驗38-39
• 4.4 算例分析39-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 基于層次分析法的孤島外網(wǎng)絡(luò)多目標優(yōu)化47-61
• 5.1 孤島外網(wǎng)絡(luò)多目標重構(gòu)問題47
• 5.2 優(yōu)化目標和約束47-49
• 5.3 層次分析法的基本原理和步驟49-54
• 5.3.1 層次分析法的基本原理49-51
• 5.3.2 層次分析法的步驟51-54
• 5.4 基于層次分析法的配電網(wǎng)多目標優(yōu)化54-55
• 5.5 算例分析55-60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 第6章 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 結(jié)論61-62
• 6.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 附錄68-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果71

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