本文關(guān)鍵詞：基于模型預(yù)測控制的主動配電網(wǎng)電壓優(yōu)化控制方法

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【摘要】：隨著主動配電網(wǎng)的提出,以可再生能源為主的分布式電源將會逐漸趕上傳統(tǒng)的火力發(fā)電。然而,絕大多數(shù)的可再生能源受到天氣的影響,具有較大的波動性,使得負荷預(yù)測的準(zhǔn)確度下降,這對以此為基礎(chǔ)的全局最優(yōu)電壓控制產(chǎn)生不利的影響；其次,以帶庫容的小水電為代表的,具有時序耦合性質(zhì)的分布式電源的出現(xiàn),使得僅僅以當(dāng)前時刻最優(yōu)為決策目標(biāo)的傳統(tǒng)在線配電網(wǎng)電壓控制不再適宜。為此,引入具有反饋校正及預(yù)測功能的模型預(yù)測控制(Model Predictive Control, MPC)是非常有意義的。本文首先研究了分布式電源的接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響以及各種調(diào)壓手段的運行原理和工作特性。其次,研究了電流注入型牛拉法的計算原理及其改進方法,并對IEEE33節(jié)點配電系統(tǒng)進行仿真,驗證其快速性和準(zhǔn)確性。同時,對改進電流注入型牛拉法進行了線性化的簡化,并驗證其精度滿足預(yù)測模型的要求。其次,針對帶庫容小水電的主動配電網(wǎng),以小水電出力為控制量,建立了以電壓偏移量最小為目標(biāo)函數(shù)的MPC線性化模型,并根據(jù)電力系統(tǒng)自身的特點,提出了帶反饋的電壓控制策略,采用內(nèi)點法求解優(yōu)化問題。最后,以IEEE33節(jié)點配電系統(tǒng)為算例,分別與全局最優(yōu)電壓控制以及傳統(tǒng)的配電網(wǎng)在線電壓控制進行算例比較,驗證了本文提出的控制策略的可行性與優(yōu)越性。并進一步研究了整體的負荷壓力與預(yù)測時域的關(guān)系,為基于MPC的電壓優(yōu)化控制作了進一步的完善。本文將模型預(yù)測控制引入到了主動配電網(wǎng)電壓控制領(lǐng)域,為該方面以后的研究提供了新的思路和方法。
【關(guān)鍵詞】：模型預(yù)測控制 主動配電網(wǎng) 電壓控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM714.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題的研究背景和意義9-10
• 1.2 主動配電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 主動配電網(wǎng)概述10
• 1.2.2 分布式電源接入配電網(wǎng)對電壓的影響10-11
• 1.2.3 主動配電網(wǎng)電壓控制的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 MPC的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文的主要工作13-15
• 第2章 基于MPC電壓優(yōu)化控制的理論基礎(chǔ)15-34
• 2.1 配電網(wǎng)調(diào)壓裝置及調(diào)壓措施15-17
• 2.1.1 調(diào)壓裝置15-16
• 2.1.2 電壓調(diào)整方式16-17
• 2.1.3 幾種調(diào)壓措施的比較17
• 2.2 模型預(yù)測控制相關(guān)理論17-23
• 2.2.1 模型預(yù)測控制的基本原理17-19
• 2.2.2 模型預(yù)測控制的基本特點19-20
• 2.2.3 預(yù)測控制算法步驟20-23
• 2.3 電流注入潮流的相關(guān)理論23-33
• 2.3.1 牛頓—拉夫遜法介紹23-25
• 2.3.2 電流注入型牛頓法基本原理25-26
• 2.3.3 改進的電流注入型牛頓法介紹26-27
• 2.3.4 算例比較27-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 主動配電網(wǎng)電壓控制的預(yù)測模型34-43
• 3.1 預(yù)測模型的建立34-38
• 3.2 二次規(guī)劃求解方法—懲罰函數(shù)法38-40
• 3.3 反饋校正40
• 3.4 控制流程40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第4章 含小水電的主動配電網(wǎng)電壓控制算例仿真43-52
• 4.1 問題描述43-44
• 4.2 控制前后效果比較44-46
• 4.3 與其它電壓控制方法的算例比較46-49
• 4.3.1 與離線全局最優(yōu)控制的比較46-47
• 4.3.2 與傳統(tǒng)配電網(wǎng)在線電壓控制的比較47-49
• 4.4 負荷壓力與預(yù)測時域的關(guān)系49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第5章 結(jié)論與展望52-53
• 5.1 結(jié)論52
• 5.2 展望52-53
• 參考文獻53-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研工作58-59
• 致謝59-60
• 附錄60-78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王守相,李繼平,王成山,孫琪;配電網(wǎng)三相潮流算法比較研究[J];電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報;2000年02期

2 趙波;王財勝;周金輝;趙俊暉;楊野青;余金龍;;主動配電網(wǎng)現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年18期

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本文編號：647824