【摘要】：配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中電能從發(fā)出到用戶使用的最終一個環(huán)節(jié),對供電可靠性和供電質量的影響最為直接。配電網(wǎng)重構作為一種優(yōu)化網(wǎng)絡潮流的重要措施,可在不增加額外建設成本的情況下,通過靈活地調整網(wǎng)絡拓撲結構來實現(xiàn)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟地運行。近年來,隨著社會經(jīng)濟的進步和能源需求的增長,分布式發(fā)電(Distributed Generation,DG)技術和電動汽車(Electric Vehice,EV)蓬勃發(fā)展,為配電網(wǎng)既帶來了機遇又提出了挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的配電網(wǎng)重構策略越來越難以滿足主動配電網(wǎng)的運行要求。因此,研究含有DG和EV的配電網(wǎng)重構問題具有重要意義。本文圍繞“考慮DG和EV接入配電網(wǎng)的重構策略”這一主題,展開了以下工作:第一,針對配電網(wǎng)支路眾多、呈輻射狀運行的特點,提出基于最小環(huán)路的編碼策略和基于連通矩陣的拓撲約束判斷流程。最小環(huán)路編碼可以減少不合理個體的出現(xiàn),使優(yōu)化過程中新生成拓撲結構的可用率大大增加。利用連通矩陣來判斷拓撲約束,能簡化判斷流程,提高計算效率。第二,提出了半不變量的隨機潮流算法及其相關改進模型,用以作為評估DG和EV隨機性的重要工具。本文先運用基于半不變量的Gram-Charlier級數(shù)展開式計算系統(tǒng)狀態(tài)變量的概率分布,避免了隨機變量直接累加帶來的大量卷積計算。然后當配電網(wǎng)接入大量DG時,Gram-Charlier級數(shù)會產生較大誤差,因此提出了離散-正態(tài)疊加的改進算法,在處理高滲透率DG的配電網(wǎng)隨機潮流時不易失真。最后將相關性引入到隨機潮流計算中,得到相關性處理的一般解法,歸納其對系統(tǒng)產生的影響。第三,建立了配電網(wǎng)單目標和多目標的靜態(tài)重構模型并分別進行優(yōu)化求解。本文首先利用改進的引力搜索算法,分別以最小網(wǎng)損和最小系統(tǒng)電壓不安全率為目標對配電網(wǎng)進行單目標重構,綜合優(yōu)化網(wǎng)絡拓撲與DG容量配置,探究結果對兩者的不同影響。然后將非支配排序、擁擠距離計算和精英保留策略等方法應用到引力搜索算法中,對配電網(wǎng)最小網(wǎng)損、最小系統(tǒng)電壓不安全率和最小DG投入進行多目標優(yōu)化重構,進而得到Pareto最優(yōu)解集,為配電網(wǎng)優(yōu)化運行提供決策支持。第四,提出了基于信息熵減最小的時段劃分的配電網(wǎng)動態(tài)重構策略,用來解決DG和EV基于概率統(tǒng)計的信息損失的弊端。在動態(tài)重構中,配電網(wǎng)日負荷數(shù)據(jù)分段會在顯著減少重構工作量的同時帶來信息的丟失,而熵減最小的分段方法能在兩者尋求平衡,獲得最優(yōu)的分段方案。算例結果表明,動態(tài)重構相對于靜態(tài)重構能更有效的減小系統(tǒng)的日負荷損失,同時,基于信息熵減最小分段的重構策略在簡化計算、降低系統(tǒng)運行損耗、提高電壓水平方面也體現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM73
【圖文】：

聯(lián)絡開關的存在使配電網(wǎng)結構圖出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)，一個聯(lián)絡開關代表了一個環(huán)路。逡逑距離總和最小的環(huán)路，即經(jīng)過節(jié)點數(shù)最少的環(huán)叫做最小環(huán)路。任意兩個不同的逡逑小環(huán)路在拓撲上不可能完全隸屬，因此通過斷開最小環(huán)路中的開關來實現(xiàn)解環(huán)逡逑可行的，并可有效減少個體編碼的長度。編碼具體操作為首先確定系統(tǒng)中的聯(lián)逡逑開關數(shù)，并分別對聯(lián)絡開關所在最小環(huán)路的開關順序編號。個體編碼的長度等逡逑最小環(huán)路數(shù)，編碼數(shù)字代表該位對應最小環(huán)路中的開關斷開，每個位上的值取逡逑范圍是１到對應環(huán)路開關數(shù)。以丨ＥＥＥ邋３３節(jié)點為例，該拓撲對應的５個最小環(huán)逡逑表示為：逡逑表２－１邋ＩＥＥＥ邋３３節(jié)點結構圖最小環(huán)路支路走向及開關編號逡逑絡開關編號邐環(huán)路走向邐開關編號逡逑？邐９－１０－１１－１２－１３－１４－１５－９②邐２－３－４－５－６－７－８－２１－２０－１９－２③邐３－４－５－６－２６－２７－２８－２９－２５－２４－２３－３

節(jié)點電壓幅值標幺值邐節(jié)點電壓幅值標￡值逡逑圖３－４單光伏陣列接入下的２０節(jié)點概率曲線邋圖３－５邋６光伏陣列接入下的２０節(jié)點概率曲線逡逑３．７改進隨機潮流算法逡逑３．７．１通過離散變置求取概率分布逡逑在３．３．２中介紹了根據(jù)連續(xù)隨機變量的前２ｒ－ｌ階矩來求取該變量離散化的階逡逑梯分布方法。由于半不變量具有可加性，因此可以將半不變量有計劃的拆分，變逡逑為兩個或多個不同性質的標準分布的和，但這種求和只適用于卷積。逡逑假設存在待求變量兄其分布可以表示為正態(tài)分布也和離散分布心的和逡逑即兄，？心。兄，？兄／的計算并不是簡單求和，而是卷積計算，由卷積定義式求逡逑得：逡逑／？（＾）邋＝邋Ｌ邋Ａ邋（ｘ邋－邋ＸＪ邋Ｖｒ？邋（Ｘｊ邋）ｄｘｄ邋＝邋＾邋ｐ，ｆＲｃ邋｛ｘ－ｘ，）邐（３－５０）逡逑其中／＆為正態(tài)分布的概率密度函數(shù)，ｘ，和／？，為離散分布中的離散點及對應概率。逡逑將上式標準正態(tài)化處理，其分布的概率函數(shù)表示為：逡逑（３－５．）逡逑／＝］逡逑＝邐（３－５２）逡逑／＝１逡逑其中知和Ｏ分別為標準正態(tài)分布的ＰＤＦ和ＣＤＦ。逡逑以３．６中的算例進行研[�，探宄离散改进法求概率分搽H鋇撓旁叫�。葎蚧保辶x銑址緇尤肴萘坎槐

本文編號：2735964