本文關(guān)鍵詞：含風(fēng)電源的配電網(wǎng)無功優(yōu)化

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【摘要】：風(fēng)力發(fā)電作為傳統(tǒng)供電方式的補充,以其就地消納電力,靈活高效發(fā)電,減少環(huán)境污染等優(yōu)點在電力系統(tǒng)中扮演著重要角色。雙饋型感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機組以較小的變頻器容量,獨立控制有功、無功等優(yōu)勢成為兆瓦級風(fēng)力機中的主流機型�；陔p饋感應(yīng)風(fēng)電機組的風(fēng)電源接入配電網(wǎng)后,由于其隨機輸出特性改變了配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運行方式,使原有的網(wǎng)絡(luò)潮流、網(wǎng)損、節(jié)點電壓都受到了影響。因此在考慮風(fēng)電源隨機潮流的基礎(chǔ)上對配電網(wǎng)進行無功優(yōu)化,對含風(fēng)電源配電網(wǎng)的經(jīng)濟安全運行具有重要的理論與現(xiàn)實意義。本文主要針對含風(fēng)電源的配電網(wǎng)無功優(yōu)化問題進行了相關(guān)研究。由于風(fēng)力發(fā)電與負荷都具有的隨機波動性,僅考慮風(fēng)電隨機出力的隨機潮流計算無法滿足無功優(yōu)化的需求。在綜合分析了基于雙饋型風(fēng)電機的風(fēng)電源運行特性、運行方式、無功調(diào)節(jié)能力、無功出力極限等問題的基礎(chǔ)上,將基于場景策略的風(fēng)電源的隨機出力與負荷的小范圍隨機波動相結(jié)合,給出了含風(fēng)電源配電網(wǎng)的隨機潮流計算方法。仿真結(jié)果表明,考慮了風(fēng)電源的隨機出力與負荷的隨機波動的隨機潮流,可以較好滿足配電網(wǎng)無功優(yōu)化對潮流計算的要求。為了綜合考慮風(fēng)電隨機出力與負荷隨機變化對無功優(yōu)化控制的影響,以有功網(wǎng)損最低、靜態(tài)電壓穩(wěn)定性最佳、電壓偏移量最小為目標(biāo),建立了含風(fēng)電源配電網(wǎng)的無功優(yōu)化控制模型,并設(shè)計了一種適用于連續(xù)變量與離散變量優(yōu)化的改進粒子群和聲算法,能夠同時優(yōu)化無功補償器投入的補償量與風(fēng)電機組的無功出力。實現(xiàn)了含風(fēng)電源的配電網(wǎng)無功優(yōu)化,并在IEEE33、PGE69節(jié)點系統(tǒng)上進行了仿真。仿真結(jié)果較好的滿足了無功優(yōu)化的要求,證實了本文無功優(yōu)化方法的正確性與實用性。配電網(wǎng)的優(yōu)化配置通常是把整個系統(tǒng)視為一個靜止的網(wǎng)絡(luò),但在實際應(yīng)用中,如果沒有考慮負荷曲線的影響,則不能滿足不同負荷率下的用電需求。綜合考慮配電網(wǎng)運行經(jīng)濟性、負荷曲線、風(fēng)電源無功變化等因素,設(shè)計了一種考慮運行控制的含風(fēng)電源配電網(wǎng)無功優(yōu)化配置方法。將配電網(wǎng)的無功優(yōu)化配置與優(yōu)化控制相結(jié)合,對配電網(wǎng)進行精確配置的同時確定基于該配置方案的最優(yōu)控制策略。仿真結(jié)果證實考慮運行控制的無功優(yōu)化配置具有更好的經(jīng)濟性,能夠在不同的負荷率情況下滿足各種用電需求。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電源 雙饋感應(yīng)風(fēng)電機 隨機潮流計算 無功優(yōu)化 優(yōu)化配置 改進粒子群和聲算法
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM714.3;TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 配電網(wǎng)的無功優(yōu)化控制研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 配電網(wǎng)的無功優(yōu)化配置研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要研究工作與結(jié)構(gòu)安排15-18
• 第2章 含風(fēng)電源的配電網(wǎng)潮流計算18-38
• 2.1 風(fēng)電源出力特性18-25
• 2.1.1 風(fēng)速與風(fēng)機出力模型18-20
• 2.1.2 基于場景策略的風(fēng)電源有功出力20
• 2.1.3 雙饋風(fēng)電機無功出力原理分析20-23
• 2.1.4 雙饋風(fēng)電機無功調(diào)節(jié)能力分析23-25
• 2.2 靜止無功補償器模型25-26
• 2.3 考慮風(fēng)電源與無功電源接入的潮流計算26-29
• 2.3.1 前推回代法27
• 2.3.2 雙饋風(fēng)電機組的無功功率校驗27-28
• 2.3.3 風(fēng)電機組處于不同控制方式下的潮流計算28-29
• 2.4 考慮負荷波動的潮流計算29-33
• 2.4.1 負荷波動分析30-32
• 2.4.2 考慮負荷波動的潮流計算32-33
• 2.5 綜合考慮風(fēng)電與負荷波動的隨機潮流計算33-36
• 2.5.1 綜合考慮風(fēng)電與負荷波動的隨機潮流計算過程34
• 2.5.2 算例分析34-36
• 2.6 本章小結(jié)36-38
• 第3章 含風(fēng)電源的配電網(wǎng)無功優(yōu)化控制38-59
• 3.1 配電網(wǎng)無功優(yōu)化控制數(shù)學(xué)模型38-44
• 3.1.1 無功優(yōu)化控制的目標(biāo)函數(shù)39-42
• 3.1.2 約束條件42-44
• 3.2 配電網(wǎng)無功優(yōu)化的實現(xiàn)44-51
• 3.2.1 改進粒子群和聲算法設(shè)計44-49
• 3.2.2 具體計算過程49-51
• 3.3 算例分析51-57
• 3.3.1 算例一51-55
• 3.3.2 算例二55-57
• 3.3.3 分析與討論57
• 3.4 本章小結(jié)57-59
• 第4章 含風(fēng)電源的配電網(wǎng)無功優(yōu)化配置59-75
• 4.1 考慮運行控制的配電網(wǎng)無功優(yōu)化配置60-61
• 4.1.1 考慮運行控制的配電網(wǎng)無功優(yōu)化配置思路60
• 4.1.2 含風(fēng)電源的無功優(yōu)化配置及改進60-61
• 4.2 含風(fēng)電源配電網(wǎng)的無功優(yōu)化配置建模61-66
• 4.2.1 決策變量61-63
• 4.2.2 目標(biāo)函數(shù)63-64
• 4.2.3 約束條件64-66
• 4.3 含風(fēng)電源的配電網(wǎng)優(yōu)化配置實現(xiàn)66-67
• 4.4 算例分析67-73
• 4.4.1 算例一68-70
• 4.4.2 算例二70-73
• 4.4.3 分析與討論73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 總結(jié)與展望75-77
• 參考文獻77-81
• 致謝81-82
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果目錄82-83
• 附錄B 33節(jié)點系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)83-85
• 附錄C 美國PG&E69節(jié)點配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)85-87

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