基于改进潮流的分布式电源高渗透配电网分析方法

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摘 要

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目录

目录 I

摘要 I

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 分布式电源 1

1.2.2 配电网连续潮流法 2

1.2.3 配电网最优潮流法 3

1.3 研究内容及章节安排 4

第二章 考虑分布式电源接入的配电网模型 7

2.1 常规潮流中的分布式电源模型 7

2.2 综合考虑静特性的节点模型 8

2.2.1 分布式电源节点模型 8

2.2.2 储能系统节点模型 9

2.2.3 负荷节点模型 10

2.3 分布式松弛母线模型 10

2.4 改进的配电网潮流模型 11

2.5 本章小结 13

第三章 考虑分布式电源接入的配电网改进连续潮流 15

3.1 改进连续潮流模型 15

3.2 配电网改进连续潮流求解 15

3.2.1 参数化 15

3.2.2 预测 16

3.2.3 校正 17

3.2.4 步长控制 17

3.3 算例分析 17

3.3.1 测试系统 17

3.3.2 仿真算例一： 18

3.3.3 测试算例二 19

3.4 本章小结 21

第四章 考虑分布式电源接入的配电网改进最优潮流 23

4.1 最优潮流模型 23

4.1.1 决策变量 23

4.1.2 约束条件 23

4.1.3 目标函数 24

4.2 算法流程 25

4.3 算例分析 25

4.4 本章小结 26

第五章 总结与展望 27

致谢 29

参考文献 31

附录 33

摘要

16012102 刘佳薇

指导教师 窦晓波

分布式发电技术因其高效环保得到快速发展，成为未来的研究热点。分布式电源的接入对配电网静态电压稳定性和网损有重要影响。本文以含分布式电源的高渗透配电网为研究对象，首先，以常规分布式电源模型为基础，为了避免离网运行状态下的系统频率偏移对运行状态的影响和常规潮流计算中只由平衡节点承担网络损耗的不合理性，建立同时考虑频率和网损的综合静特性节点模型。详细讨论了分布式电源、储能系统、负荷对应的节点模型；采用分布式松弛母线模型实现网损的合理分配；基于上述讨论建立改进的潮流计算模型。然后根据已建立模型改进连续潮流算法，基于负荷型连续潮流，对参数化、预估、校正、步长控制四步都进行了响应的改进应用IEEE33节点系统进行仿真，计算不同运行状态下的系统负荷裕度，分析系统电压稳定性，证实了算法有效性。最后以静态稳定安全域内的系统最小网络损耗为目标建立最优潮流模型，应用IEEE33节点系统进行算例验证，得出网损最小时的系统潮流分布，取得了良好的计算结果。

关键词：分布式电源 连续潮流 最优潮流

Abstract

Distributed generation is a trend for future development of energy industry. There is a great impact on voltage stability and loss when distributed generation is introduced to distribution network.

To analyze power distribution systems containing a high penetration of distributed generation,the paper firstly sets up a static model considering both frequency and loss.The model describes lots of kinds of distributed generation in power flow calculation like wind turbines,photovoltaic system,fuel cell,storage battery,power frequency combined heat and power,high frequency micro turbines and so on.The distributed slack bus model is applied to solove the problem that we usually use the slack bus only to undertake all of the loss and the frequency deviation, especially under islanded modes without main grid support.

Then the paper adopts the following model to improve continuation power flow.Traditional power flow algorithms are not applicable to the distribution network.In static stability analysis, continuation power flow has been widely adopted to calculate the distance between the current equilibrium point and critical operation point which corresponds to the maximum loading point.The four parts of continuation power flow,which concludes parameterization,predictor,corrector and step length control.Case studies are presented on the IEEE 33-bus distribution system to illustrate the validity of the improved CPF method.The computed load margin is applied to anaylze the system voltage stability.

Based on the proposed improved CPF method,,a optimal power flow model is built to calculate the minimum of the power loss at last.A calculate sample is also done to validate the algorithm.

Keywords: Distributed Generation, Continuation Power Flow，Optimal Power Flow

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