【摘要】：隨著分布式電源以及儲(chǔ)能裝置廣泛接入配電網(wǎng),配電網(wǎng)的物理特性從純被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),其調(diào)控能力明顯增強(qiáng)。它們的接入形式主要有兩種,即以客戶端獨(dú)立個(gè)體形式接入和以微網(wǎng)集群方式接入。在電力市場背景下,配電網(wǎng)、分布式電源、儲(chǔ)能裝置及微網(wǎng)可能分屬不同的利益主體,且分布式電源和微網(wǎng)本身具有分散自治的特點(diǎn)。因此,主動(dòng)配電網(wǎng)逐漸呈現(xiàn)多主體特性,在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度的同時(shí),還應(yīng)保護(hù)不同主體間的隱私,這對(duì)傳統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方式帶來了很大的挑戰(zhàn)。本文針對(duì)多個(gè)獨(dú)立主體參與的主動(dòng)配電網(wǎng)的最優(yōu)潮流問題,研究其高精度線性化建模及其高效分散式求解方法。首先,針對(duì)含高光伏滲透的主動(dòng)配電網(wǎng)最優(yōu)潮流問題,以最小化網(wǎng)絡(luò)損耗和棄光懲罰費(fèi)用為目標(biāo),考慮了網(wǎng)絡(luò)安全約束、光伏棄光量上下限約束和無功調(diào)節(jié)約束,構(gòu)建原始的非線性最優(yōu)潮流模型。采用一種高精度的配電網(wǎng)潮流方程線性近似方法,將其節(jié)點(diǎn)電壓表示為節(jié)點(diǎn)注入功率的線性函數(shù),再將配電網(wǎng)絡(luò)和各光伏逆變器分別作為獨(dú)立主體,從而將原模型轉(zhuǎn)化為分散式二次規(guī)劃模型。并采用割平面一致性算法實(shí)施完全分散式求解。通過對(duì)一個(gè)實(shí)際屋頂光伏系統(tǒng)和IEEE 33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行測試,證明了方法的正確性和有效性。其次,針對(duì)含光伏、分布式可控電源和儲(chǔ)能裝置的主動(dòng)配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流問題,考慮全天96個(gè)時(shí)間斷面的耦合,借助正負(fù)旋轉(zhuǎn)備用應(yīng)對(duì)光伏出力的不確定性,構(gòu)建含多元多主體配電網(wǎng)的非線性動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流模型。通過對(duì)交流潮流方程進(jìn)行高精度線性近似,同時(shí)驗(yàn)證了在一定條件下描述儲(chǔ)能裝置運(yùn)行狀態(tài)的互補(bǔ)約束可自動(dòng)滿足,再將配電網(wǎng)、分布式電源和儲(chǔ)能裝置分別作為獨(dú)立主體,從而將非線性動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流模型轉(zhuǎn)化為分散式二次規(guī)劃模型。并采用輔助問題原理法求解。在IEEE 33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和一個(gè)實(shí)際265節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行測試,驗(yàn)證了所提方法既保護(hù)了各個(gè)利益主體間的隱私,又能通過在各主體之間交換邊界變量信息,實(shí)現(xiàn)各個(gè)獨(dú)立主體之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)。最后,針對(duì)分布式電源以微網(wǎng)群形式接入配網(wǎng)形式的動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流問題,將配電網(wǎng)和各個(gè)微網(wǎng)分別當(dāng)做獨(dú)立主體,基于Ward等值技術(shù),建立了含多微網(wǎng)的主動(dòng)配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流問題的分散式二次規(guī)劃模型,并采用割平面一致性算法算法進(jìn)行求解。在一個(gè)由69節(jié)點(diǎn)配網(wǎng)和兩個(gè)13節(jié)點(diǎn)微網(wǎng)組成的系統(tǒng)上進(jìn)行測試,結(jié)果表明該方法保密性好,不需要上層協(xié)調(diào)器,并且在發(fā)生割平面信息丟失時(shí)仍然可以收斂到最優(yōu)解。
【圖文】：

第一章 緒論糊，因此仍然較少應(yīng)用于配電網(wǎng) D-OPF 和 DOPF 問題的求解。LR 算法原理簡單，編程實(shí)現(xiàn)方便，但其在模型非凸時(shí)不能保證收斂性，因此對(duì)配電網(wǎng)模型的凸化提出了較高要求。但模型一旦經(jīng)過凸化或高精度線性化，則可以調(diào)用成熟商業(yè)求解器 CPLEX 或CONOPT 進(jìn)行求解，因此 LR 算法被廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中。1.3 本文的主要工作針對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行模式，對(duì)應(yīng)于新能源接入配電網(wǎng)的不同形式，本文分別對(duì)高光伏滲透配電網(wǎng)、含分布式電源及儲(chǔ)能裝置接入配電網(wǎng)以及多微網(wǎng)主動(dòng)配電網(wǎng)最優(yōu)潮流和動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流問題的建模和分散式優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，文章正文各章之間的邏輯關(guān)系如圖 1-1 所示。

非線性約束，且其存在會(huì)使整個(gè)模型非凸。為降低模型求解難度，本文使用關(guān)口傳輸功率代替關(guān)口注入功率，并對(duì)關(guān)口傳輸功率進(jìn)行線性近似，以達(dá)到凸化模型的目的。如圖2-1(a)所示，，在配電網(wǎng)模型中通常選取主變低壓側(cè)節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn)，并設(shè)定其幅值及相角值不變，此時(shí)關(guān)口注入功率即為平衡節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)注入功率。設(shè)置一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，如圖2-1(b)所示，將虛擬節(jié)點(diǎn)0設(shè)為平衡節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)0與節(jié)點(diǎn)1之間的連接線阻抗很小，為近似無損線。此時(shí)關(guān)口注入功率P0可以近似等效為線路傳輸功率P01。(a) (b)圖 2-1 主網(wǎng)向配網(wǎng)注入有功功率的近似表達(dá)Fig.2-1 Approximate expression of active power from the main grid to a distribution network由于節(jié)點(diǎn)0與1之間線路阻抗很小，因此0 1V 1, V 1且01 0 1 01sin , cos 1
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM744

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2622468