【摘要】：隨著傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭,分布式發(fā)電技術(shù)得到了迅速發(fā)展,分布式發(fā)電主要采用風(fēng)力、光伏、地?zé)崮艿瓤稍偕鍧嵞茉催M(jìn)行發(fā)電,其接入提高了電力系統(tǒng)的供電可靠性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。然而配電網(wǎng)的輻射結(jié)構(gòu)、潮流流向和故障信息也受到了分布式電源(Distributed Generation,DG)接入的影響,導(dǎo)致傳統(tǒng)配網(wǎng)故障自愈技術(shù)不再適用。因此,研究新形勢(shì)下主動(dòng)配電網(wǎng)的故障定位和恢復(fù)技術(shù)成為一種必然。本文首先介紹了主動(dòng)配電網(wǎng)的基本構(gòu)成,分析了主動(dòng)配電網(wǎng)本身及其故障定位及故障恢復(fù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后針對(duì)含DG的配電網(wǎng)的自愈技術(shù)進(jìn)行了研究,分析了故障定位和故障恢復(fù)的模型和算法,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)故障后的及時(shí)準(zhǔn)確的定位和隔離,并盡可能多的恢復(fù)失電區(qū)域的供電。論文的工作主要包括:(1)鑒于目前配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)信息不全和分布式光伏接入后導(dǎo)致的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和故障信息更加復(fù)雜的情況,為了保證故障定位滿(mǎn)足配網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和風(fēng)險(xiǎn)性要求,在配電網(wǎng)部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)配置FTU量測(cè)裝置,并以這部分節(jié)點(diǎn)作為邊界節(jié)點(diǎn)對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分。建立有源配電網(wǎng)FTU優(yōu)化布置上下層模型,上層模型以配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可靠性指標(biāo)為目標(biāo)篩選FTU預(yù)設(shè)布置節(jié)點(diǎn),并作為邊界節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初步的區(qū)域劃分;下層以經(jīng)濟(jì)性和風(fēng)險(xiǎn)性指標(biāo)為目標(biāo),通過(guò)遺傳算法進(jìn)行FTU布置分區(qū)的優(yōu)化。最后在IEEE33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中驗(yàn)證了所提算法的有效性。(2)根據(jù)配網(wǎng)FTU的優(yōu)化配置結(jié)果,研究主動(dòng)配電網(wǎng)的故障定位問(wèn)題。首先分析有源配電網(wǎng)的故障特性,接著就粒子群算法容易早熟的缺點(diǎn),提出利用禁忌搜索的禁忌表和特赦規(guī)則優(yōu)化粒子群的全局搜索能力和收斂速度,然后建立主動(dòng)配電網(wǎng)故障定位數(shù)學(xué)模型,結(jié)合區(qū)域劃分思想,分析禁忌搜索優(yōu)化粒子群算法在有源配電網(wǎng)中的應(yīng)用,最后通過(guò)改進(jìn)的IEEE33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)證所提算法的有效性。(3)考慮DG出力的隨機(jī)性和配網(wǎng)負(fù)荷的波動(dòng)性研究配電網(wǎng)故障恢復(fù)孤島劃分。首先建立考慮光照、環(huán)境、氣候等因素的分布式光伏的多時(shí)段狀態(tài)出力模型,以不同小時(shí)段為跨度對(duì)DG出力進(jìn)行預(yù)測(cè);分析負(fù)荷波動(dòng)性特性,建立負(fù)荷的多狀態(tài)模型,綜合負(fù)荷重要等級(jí)和時(shí)間尺度重要性形成配網(wǎng)故障時(shí)段優(yōu)先恢復(fù)集;然后,采用深度和廣度優(yōu)先算法進(jìn)行不同時(shí)段的配網(wǎng)計(jì)劃孤島劃分,形成計(jì)劃孤島方案集;最后利用改進(jìn)的IEEE33節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)仿真驗(yàn)證該匹配區(qū)域孤島方案的有效性。(4)綜合考慮計(jì)劃孤島和可中斷負(fù)荷響應(yīng)度,研究分層分區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)故障恢復(fù)方案。將故障恢復(fù)分為兩個(gè)階段,第一階段為以恢復(fù)價(jià)值最優(yōu)為目標(biāo)的波動(dòng)性負(fù)荷與隨機(jī)性DG匹配的區(qū)域孤島劃分方案,保證系統(tǒng)中重要負(fù)荷的優(yōu)先供電;第二階段則利用操作次數(shù)最優(yōu)為目標(biāo)進(jìn)行故障恢復(fù)全局協(xié)調(diào)尋優(yōu),利用可中斷負(fù)荷響應(yīng)度優(yōu)化開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù),提高開(kāi)關(guān)壽命,完成主動(dòng)配電網(wǎng)的故障恢復(fù),最后通過(guò)改進(jìn)的IEEE33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和IEEE69節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)驗(yàn)證方案的有效性。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM73

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本文編號(hào)：2591173