配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化是保障配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段,通過(guò)無(wú)功優(yōu)化可以改善配電網(wǎng)電壓水平,減少網(wǎng)絡(luò)損耗,保障配電網(wǎng)的穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。近年來(lái),風(fēng)電機(jī)組在配電網(wǎng)中的比重逐漸增大,其輸出功率的不確定性增加了傳統(tǒng)配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題的求解難度,迫切需要對(duì)風(fēng)電機(jī)組接入后的配電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化研究,達(dá)到充分利用風(fēng)電機(jī)組輸出功率、提高電壓水平、保障配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。為此,本文利用場(chǎng)景分析法,研究了含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題,具體內(nèi)容如下:首先,本文從不確定性的角度,研究了風(fēng)電機(jī)組接入后的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題。以場(chǎng)景分析法為基礎(chǔ),進(jìn)行負(fù)荷和風(fēng)電機(jī)組出力多場(chǎng)景構(gòu)建,將含有不確定因素的問(wèn)題劃分為多個(gè)確定的場(chǎng)景進(jìn)行分析,降低了問(wèn)題的求解難度。提出改進(jìn)的雞群優(yōu)化算法(Improved Chicken Swarm Optimization,ICSO)對(duì)所建立的無(wú)功優(yōu)化模型進(jìn)行求解,通過(guò)與其他智能優(yōu)化算法進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明ICSO算法在求解復(fù)雜的含風(fēng)電機(jī)組配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯。在IEEE 33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)算例中進(jìn)行仿真,分析了不同容量風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)不同位置時(shí),對(duì)網(wǎng)絡(luò)的電壓和有功網(wǎng)損的影響,驗(yàn)證了本文所提考慮不確定性的無(wú)功優(yōu)化模型的可行性。其次,本文從風(fēng)電機(jī)組出力間相關(guān)性的角度,對(duì)含多個(gè)風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化研究。以場(chǎng)景分析法為基礎(chǔ),提出拉丁超立方采樣(Latin Hypercube Sampling,LHS)結(jié)合Cholesky分解排序法的場(chǎng)景生成法,在考慮負(fù)荷隨機(jī)波動(dòng)和風(fēng)電機(jī)組出力不確定性的同時(shí),考慮了多個(gè)風(fēng)電機(jī)組出力間的相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上建立含多個(gè)風(fēng)電機(jī)組接入的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化模型,利用ICSO算法進(jìn)行求解。在改進(jìn)的IEEE 33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)中進(jìn)行仿真,研究了多個(gè)風(fēng)電機(jī)組出力間相關(guān)性對(duì)無(wú)功優(yōu)化結(jié)果的影響,證明了本文所建考慮多個(gè)風(fēng)電機(jī)組出力間相關(guān)性的無(wú)功優(yōu)化模型的可行性。最后,本文開(kāi)發(fā)了含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)管理、負(fù)荷和風(fēng)電機(jī)組多場(chǎng)景構(gòu)建、算法參數(shù)設(shè)置、無(wú)功優(yōu)化計(jì)算和報(bào)告生成等功能,具有良好的人機(jī)交互界面�？梢杂糜趯�(duì)不同結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化計(jì)算,優(yōu)化結(jié)果可以指導(dǎo)相關(guān)工作人員合理安排電容器組投切工作,為配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM714.3
【部分圖文】：

圖 1-1 過(guò)去十年全球新增裝機(jī)容量與累計(jì)裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)圖Fig.1-1 Global new installed and cumulative installed wind turbines capacity cartogram during thepast ten years風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)，對(duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解電力緊張、改善供電可靠性和減少環(huán)境污染等均能起到重要的作用[7-9]；但同時(shí)也給配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了不利影響。一方面，風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)后，改變了原來(lái)配電網(wǎng)單電源供電的輻射狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)的線路潮流、電壓分布和網(wǎng)損等發(fā)生改變。隨著越來(lái)越多的風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)，其對(duì)配電網(wǎng)的影響逐漸凸顯。當(dāng)配電網(wǎng)接入的風(fēng)電機(jī)組容量超過(guò)其所能接納的極限容量時(shí)，配電網(wǎng)的供電可靠性和電能質(zhì)量等將受到影響，不利于配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，與常規(guī)的火電、水電能源相比，風(fēng)能具有明顯的波動(dòng)性和間歇性。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題中，選取的配電網(wǎng)參數(shù)通常是一定的，即對(duì)某一確定運(yùn)行狀況下的配電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化，而沒(méi)有考慮配電網(wǎng)運(yùn)行中的不確定性因素。隨著風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)數(shù)量不斷增加，其出力的隨機(jī)波動(dòng)將會(huì)改變配電網(wǎng)的潮流，可能引起電壓越限、電壓波動(dòng)等問(wèn)題，

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1823 24 2526 27 28 29 30 31 32 33圖 2-3 IEEE 33 節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)Fig.2-3 IEEE 33-bus distribution network.1 風(fēng)電機(jī)組接入影響分析(1) 相同容量風(fēng)電機(jī)組接入不同節(jié)點(diǎn)時(shí)電壓分布情況風(fēng)電機(jī)組接入配電網(wǎng)后，會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的電壓和有功網(wǎng)損產(chǎn)生影響，影響大小與電機(jī)組接入位置和容量有關(guān)。為了研究風(fēng)電機(jī)組接入不同位置對(duì)配電網(wǎng)電壓的響，本文設(shè)置相同容量的風(fēng)電機(jī)組（容量取為 0.6MW），接入不同的節(jié)點(diǎn)，得的節(jié)點(diǎn)電壓分布如圖 2-4 所示。

大學(xué)全日制專業(yè)碩士學(xué)位論文 第 2 章 含風(fēng)電機(jī)組的配電機(jī)組對(duì)于其所在支路的電壓具有支撐作用，且接入點(diǎn)越遠(yuǎn)離電效果越顯著，而對(duì)于其它支路的電壓抬升效果有限。2) 不同容量風(fēng)電機(jī)組接入相同節(jié)點(diǎn)時(shí)電壓分布情況了研究風(fēng)電機(jī)組輸出功率對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響，分別設(shè)置風(fēng)為 0、0.5、1.0、1.5 和 2.0MW（風(fēng)電機(jī)組接入節(jié)點(diǎn)為 17），壓曲線如圖 2-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2874266