分布式電源等電力電子設備的大規(guī)模接入,對配電網控制靈活性以及控制時間尺度提出了新的需求。配電網同步相量測量裝置（D-PMU）的配備將為配電網在線監(jiān)測及實時控制打開新的局面。對于D-PMU數(shù)據(jù)融入配電網量測系統(tǒng)后形成的新調控框架、新調控手段,提煉總結了基于廣域量測信息的配電網源-網-荷協(xié)調控制技術中亟待研究的內容,包括多源數(shù)據(jù)融合背景下的分布式電源功率預測與柔性負荷建模、解決新能源功率波動與配電網電壓安全問題的配電網源-網-荷快速協(xié)調控制、利用D-PMU數(shù)據(jù)快速同步特點實現(xiàn)的孤島平滑切換與穩(wěn)定控制等。針對上述內容,構思了相應的技術路線,對關鍵技術難點進行了展望,并介紹了部分技術在示范工程的應用情況。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)自動化. 2020,44(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【圖文】：

南沙示范工程1號主變壓器及饋線示意圖

在離網過程中，針對孤島源荷動態(tài)在線匹配方法，其關鍵點在于能否利用D-PMU高精度實時特性來光滑（不停電、低沖擊）地形成孤島。一方面，由于故障事件難以預測問題，上級電網何時會發(fā)出孤島指令對于配電網而言是難以預期的，配電網應當定期提前準備符合當前運行狀態(tài)的孤島預劃分方案；另一方面，預劃分方案終究是基于歷史數(shù)據(jù)和預測信息，與當前真實的狀態(tài)仍存在偏差，而且這種功率偏差對于孤島而言容易演變成頻率失穩(wěn)。因此，還需要利用D-PMU數(shù)據(jù)的快速同步性實時調整孤島方法，即需要“在線預決策+實時匹配修正”的兩階段在線劃分策略才能夠在體現(xiàn)最優(yōu)性的同時適應系統(tǒng)實時狀態(tài)，有效保證系統(tǒng)在大停電時刻的無縫過渡。同時，在孤島切換過程中需要考慮到負荷，尤其是電力電子負荷由于負荷模型變化對劃分方案準確度的影響�？梢岳肈-PMU的實時量測數(shù)據(jù)，不斷生成負荷關于電壓的分段負荷模型[49]，并在孤島切換時根據(jù)潮流轉移與電壓變化選擇對應的分段負荷模型，從而進一步提高孤島劃分精度。在孤島運行中，利用D-PMU量測到的毫秒級頻率信息，采用基于單機聚合的系統(tǒng)頻率響應（system frequency response,SFR）模型，快速識別出孤島內的不平衡功率。將頻率/功率偏差發(fā)送至孤島內柔性負荷端的調控設備，利用負荷的有功電壓耦合特性，以頻率信息作為反饋量，通過柔性負荷的自適應下垂控制，實時調整負荷電壓改變負荷功率，保證孤島系統(tǒng)內的功率平衡。此外，與發(fā)電機不同的是，負荷的調控特性與用戶當前的用能設備密切相關，是時變的。因此，還需要權衡調頻需求以及實際可調容量，動態(tài)計算柔性負荷電壓-頻率反饋系數(shù)。

在源荷跟蹤控制器算法設計方面，由于源荷的隨機性，單一時間尺度優(yōu)化已經無法滿足精準度的要求，且傳統(tǒng)的比例-積分-微分（proportionalintegral-derivative,PID）控制對參數(shù)為離線的整定，無法對隨機性較強且目標不趨于平穩(wěn)的系統(tǒng)進行控制。因此提出了一種基于MPC算法的源荷跟蹤控制策略，對饋線電壓調節(jié)量進行求解，從而實現(xiàn)饋線負荷功率實時跟蹤分布式光伏出力，進而實現(xiàn)對下網點功率的平抑，如圖4和圖5所示（其中DVR調節(jié)量見附錄A圖A2）。圖5 控制前后下網點相對功率波動

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3003265