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1 篇 学位论文

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1 篇 电子文献
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学科分类号

1 篇 工学
- 1 篇 电气工程

主题

1 篇 “源-网-荷-储”互动...
1 篇 无功电压调控
1 篇 多时间尺度
1 篇 可再生分布式电源
1 篇 配电网

机构

1 篇 华北电力大学

作者

1 篇 徐韵

语言

1 篇 中文

检索条件"主题词=“源-网-荷-储”互动"

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含可再生分布式电源参与调节的配电网无功电压优化控制

含可再生分布式电源参与调节的配电网无功电压优化控制

引用

作者：徐韵华北电力大学(北京)

学位级别：博士

近年来,随着大规模可再生分布式电源(Renewable Distributed Generation,RDG)、电动汽车、分布式储能、柔性负荷接入配电网,其时空分布随机性和运行状态多变性,给配电网运行带来诸多挑战的同时,也丰富了无功电压调控手段。为此,本文在... 详细信息

近年来,随着大规模可再生分布式电源(Renewable Distributed Generation,RDG)、电动汽车、分布式储能、柔性负荷接入配电网,其时空分布随机性和运行状态多变性,给配电网运行带来诸多挑战的同时,也丰富了无功电压调控手段。为此,本文在传统无功电压调控基础上,结合新设备接入拓展研究思路,开展“含高比例RDG参与调节的配电网无功电压优化控制”研究,充分利用配电网内多种可控源,通过“源-网-荷-储”多环节纵向资源整合,实现光伏、风电、分布式储能、电动汽车、柔性负荷的协调控制和友好互动,对于优化潮流分布,改善供电质量,降低网络损耗,促进RDG消纳,提升配电网运行经济性和可靠性,具有重要理论意义和实际工程应用价值。主要研究内容如下:(1)提出了含RDG参与调控的配电网多时间尺度无功动态优化模型与方法。针对配电系统内风电、光伏出力随机性和负荷波动导致的电压稳定性问题,建立基于模型预测控制的配电网多时间尺度无功优化模型,包含日前优化调节层和实时滚动调控层。日前优化侧重于运行经济性,协调配合不同技术经济特性无功设备进行大尺度无功调节,通过电压稳定概率约束来预留充足动态无功储备响应动态调控;实时滚动调控侧重于系统运行稳定性,基于RDG、负荷超短期预测进行滚动调控,根据无功补偿量需求及时决策反馈校正,从而实现预测信息及调控方式逐层细化抑制不确定因素导致的电压越限。(2)提出了含RDG参与调控的配电网动态分区实时无功优化方法。针对多数分区方法需事先给定分区数目或确定分区数量的参数阈值,且分区过程中需考虑各电源无功裕度,难以实现无人工干预实时动态分区的问题,结合风电、光伏等RDG的动态无功调节特性,提出配电网动态分区实时无功优化方法:基于配电网辐射状结构特性,根据支路末端节点性质逆向初步合并,以最大模块度函数为衡量指标进行初始分区,并根据实时运行状态和无功储备约束调整分区,形成可满足动态无功调节的最佳分区方案,然后执行分区实时无功电压调控。(3)提出了考虑网络动态重构的配电网多时空尺度无功优化模型与方法。电压分布局部性、负荷/电源特性多样性和功率脉动性,决定了配电网无功电压调控需要在时间域和空间域内“多级协调、逐级细化”,对此建立了配电网多时空尺度无功优化模型。空间域内进行“全局协同优化”、“分区自律调控”和“全局协同调控”的协调配合,并在全局协同优化中融入网络动态重构,拓展优化“可行域”;基于模块度函数和动态无功储备指标进行动态分区并自律调控,实现“分区自治”;分区自律调控结果返回全局层面进行全系统检测和协同调控,提高控制精度;在时间域内由全局协同优化1d周期1h颗粒度,向分区自律调控5min颗粒度递进,并在各层调控嵌入模型预测控制“预测模型”、“滚动优化”和“反馈校正”环节,实现时空耦合的“分区逐层”精细化控制。(4)提出了电力市场环境下含“源-网-荷-储”互动的主动配电网有功/无功联合优化模型与方法。为横向打破风、光、储等“源端”相对独立、各自为政壁垒,实现多能互补,纵深层面进行“源-网-荷-储”多环节、多维度有功/无功联合调度和协调控制,提高可再生能源消纳,保障配电网安全经济运行,建立了电力市场环境下含“源-网-荷-储”互动的主动配电网多时间尺度有功/无功联合优化模型,采用随机模型预测控制实现逐层递进调控。日前优化调度基于日前电价和RDG出力预测,安排有功/无功可控源和联络开关运行状态,在保障可靠性基础上,实现收益最大化;日内滚动优化根据短期预测信息,进一步挖掘收益空间,并消除电压越限;实时反馈校正侧重于运行安全性,基于超短期预测信息进行更精细化调控,抑制电压波动。(5)提出了含充换储一体化电站(Charging-swapping-storage Integrated Station,CSSIS)参与调节的主动配电网有功/无功联合优化模型与方法。针对电动汽车时空分布随机性,无序充电管理易导致负荷高峰期“峰上加峰”,加重局部电压越限风险问题,建立考虑CSSIS参与调控的主动配电网双层有功无功联合优化模型。外层优化侧重于配电网层面,强调CSSIS整体有功无功出力计划,发挥CSSIS削峰填谷、电压动态调整作用,提高配电网运行的安全性和经济性;内层优化侧重于CSSIS站内具体出力计划,实现站内能量互补平抑EV负荷波动、降低EV用电成本、废旧电池梯级利用。为减少实时优化动态电源的调节压力,日前优化采用鲁棒优化方法来提高系统应对不确定因素的能力,实现CSSIS接入配电网的“友好性”。上述研究成果可为配电企业配电系统管理平台研发提供理论支撑,并在配电网有功调度和无功优化中具有广阔的应用前景。

关键词：配电网可再生分布式电源无功电压调控多时间尺度 “源-网-荷-储”互动

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