近年來,隨著我國城鄉(xiāng)發(fā)展速度加快,農(nóng)村電網(wǎng)用電量逐年上升,而農(nóng)村電網(wǎng)具有點多、面廣、線路長、季節(jié)性強和無功不足等特點,導(dǎo)致低電壓問題普遍存在,已嚴重影響了農(nóng)民的生活與生產(chǎn)。為此,系統(tǒng)的提出農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓治理方案顯得尤為重要。潮流計算是配電系統(tǒng)分析的基礎(chǔ),在農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓治理過程中,通過潮流計算獲得配電系統(tǒng)的電壓情況及潮流分布是提出低電壓治理方案的前提。負荷模型的選取是影響潮流計算結(jié)果的重要因素之一。因此,需要在潮流計算中建立起合適的負荷模型,使計算結(jié)果更加符合農(nóng)村配電網(wǎng)的情況,再根據(jù)潮流計算結(jié)果選出合適的低電壓治理方案。首先,本文在進行農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓治理方案研究時建立起了配電系統(tǒng)的負荷模型。通過考慮負荷的電壓靜特性,介紹了冪函數(shù)模型,多項式模型以及IEEE標準負荷模型。同時,也對配電網(wǎng)中的分布式電源的建立了數(shù)學(xué)模型。然后,以牛頓拉夫遜法潮流計算為基礎(chǔ),將負荷模型引入到配電網(wǎng)潮流計算中。對目前傳統(tǒng)的潮流計算方法進行了改進,使功率不平衡量中的負荷功率在迭代過程中能隨電壓的變化而改變。傳統(tǒng)的牛頓拉夫遜法在潮流計算時往往將負荷等效為PQ節(jié)點,引入負荷模型和分布式電源模型后,負荷的節(jié)點類型也會發(fā)生變化,根據(jù)負荷種類的不同分為PQ節(jié)點,PV節(jié)點,PI節(jié)點和PQ(V)節(jié)點。其中,各節(jié)點處的負荷模型采用由恒功率負荷、恒電流負荷及恒阻抗負荷結(jié)合起來組成的多項式模型。通過算例分析得到在潮流計算中,不同的負荷模型會對系統(tǒng)的節(jié)點電壓產(chǎn)生影響,分布式電源的加入能起到治理低電壓現(xiàn)象的效果。另外,由于農(nóng)村配電網(wǎng)中存在大量的三相不對稱負荷,需要進行配電網(wǎng)三相潮流計算。因此,針對傳統(tǒng)牛頓拉夫遜法三相潮流計算時存在運算量大,效率低,且無法處理實際配電網(wǎng)中不同負荷類型的問題,提出一種考慮負荷類型的三相改進牛頓拉夫遜法。該算法同樣采用負荷多項式模型,在傳統(tǒng)三相牛頓拉夫遜法的基礎(chǔ)上將雅克比矩陣簡化分裂,對分裂后的矩陣求解,從而提高三相潮流計算效率。并通過算例分析驗證該算法的可行性及有效性,結(jié)果表明該算法能處理含不同負荷類型的三相配電網(wǎng)系統(tǒng),且恒功率負荷比重的減少使得系統(tǒng)節(jié)點電壓升高。最后,以青海省黃化電網(wǎng)化隆縣昂四路為案例,分別采用傳統(tǒng)牛頓拉夫遜法,考慮負荷模型的牛頓拉夫遜法以及改進的三相牛頓拉夫遜法進行潮流計算并進行分析,以此得到典型線路的節(jié)點電壓情況以及潮流分布,并找出電壓薄弱區(qū)域,提出相應(yīng)的調(diào)壓措施。通過仿真對比分析選出最為合理的低電壓治理方案。案例分析結(jié)果表明:在農(nóng)村配電網(wǎng)低電壓治理中,采用改進后的三相牛頓拉夫遜法潮流計算更有利于找到合適的治理方案。針對黃化電網(wǎng)昂四路具乎扎村的低電壓問題,更為合理的治理方案為轉(zhuǎn)移重載相的負荷。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM744

【參考文獻】

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本文編號：2815933