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《上海交通大学》 2009年
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计及分布式电源的电力系统潮流及可靠性与稳定性研究

刘波  
【摘要】: 近年来,随着我国能源消耗的日益增大,以集中式单一供电方式为主要特征的电力系统所引起的环境问题、能源问题以及经济性问题等越来越引起人们的重视,同时为了有效提高能源利用效率和实现电力工业的可持续发展,我国必须加大对诸如微型燃气轮机、太阳能发电、风力发电、燃料电池等各种形式的分布式电源(Distributed Generation,DG)的开发和利用。鉴于DG具有能够安装在负荷中心、低投资成本、能及时跟踪负荷变化,以及提高系统供电可靠性等优点而具有很好的应用前景。通过全面了解不同类型的DG技术,对含DG的电力系统进行合理规划,研究其对电力系统的影响具有重要的理论价值和实际意义。 本文主要针对含有风力发电、太阳能发电形式的DG的电力系统潮流、规划、可靠性以及稳定性进行研究,主要研究内容可概括为: (1)如何较为准确的预测风速,是风电场资源状况评估中比较难以解决的问题。本文以风速为研究对象,根据风速本身具有时序性和自相关性的特点,建立基于时间序列分析的自回归和滑动平均风速预测模型,提出采用长自回归计算残差校验算法进行模型定阶和参数估计。通过对实际风速数据进行测试,验证了本文所提出的预测计算方法的有效性。 (2)风力发电和太阳能发电作为目前应用最广泛的两种DG形式,接入配电网后对配电网的潮流影响很大,因此有必要将二者结合起来研究,以提高配电网潮流计算模型的准确度。本文提出计及这两种DG的交直流混合迭代潮流计算方法。首先分析了风力发电机和太阳能电池接入配电网后在潮流计算方面所涉及的问题,然后构建含DG的潮流计算模型,并在此基础上,根据配电网特性对灵敏度分析法进行简化,使得能够快速求解断线故障模式下的配电网潮流。通过对测试系统的计算分析表明了文中所提方法的有效性。 (3)在分析DG接入配电网前后对网络损耗影响的基础上,对配电网扩展规划中DG的选址和定容问题进行研究,提出基于混合模拟退火算法的改进粒子群算法来优化求解分布式电源选址和定容问题。该算法在粒子群个体寻优过程中采用Metropolis准则优选个体最优值,用其结果作为下一代群体中各个体的历史最优解,随着搜索的进行逐步定位在最优解附近区域并进行精确搜索,从而能够快速得到DG位置和容量问题的最优解。通过两个算例将所提出的算法与采用遗传算法、模拟退火算法的计算结果进行对比分析,表明本文算法的可行性和良好的寻优性能。 (4)在考虑风速的时序性和自相关性、风电机组的功率特性以及强迫停运影响的基础上,建立基于蒙特卡罗方法的风电场可靠性评估模型,并将其与输电网可靠性模型相结合,在满足系统安全运行的前提下,进一步提出以输电网最大负荷供应能力为目标函数的考虑风电场影响的发输电系统可靠性评估模型,对反映风电场影响的相关可靠性指标进行了分析计算。 (5)建立引入DG后的配电网孤岛划分问题,采用广度优先搜索技术求解该模型。此外,结合配电网孤岛运行方式,对孤岛形成后的负荷点可靠性指标进行分析,应用传统的故障后果分析方法和最小路算法对含DG的配电网供电可靠性进行评估,该评估方法可以用来研究DG本身的随机特性对供电可靠性的影响。以典型测试系统为算例验证了DG合理接入配电网后,可以提高配电网供电可靠性。 (6)研究大型风电场接入电网后的系统小干扰稳定问题。以单个风力发电机为研究对象,考虑风力发电机传动轴柔性和桨距角控制,建立用于研究系统小干扰稳定性的风电场数学模型,推导出等值风力发电机的线性化方程,通过实际算例分析与各个发电机强相关的振荡模式、阻尼比等参数,探讨风力发电机出力及接入系统的距离等改变时对系统小干扰稳定性的影响。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM712;TM732

【引证文献】
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1 汪海瑛;白晓民;许婧;;考虑风光储协调运行的可靠性评估[J];中国电机工程学报;2012年13期
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1 王景波;基于模拟退火算法的光纤光栅传感器信号解调技术研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
2 储维坤;分布式发电对系统稳定性影响的研究[D];南京理工大学;2012年
3 王辉;含分布式电源的配电网络重构研究[D];湖南大学;2012年
4 孙若笛;计及风速与负荷时序相关性的配电网可靠性评估[D];重庆大学;2012年
5 齐雪雯;风速分布预测的指数平滑模型及其在配电网可靠性中的应用[D];重庆大学;2012年
6 李聪利;太阳能光伏发电系统接入电力输配网的问题与对策建议[D];天津大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹稳根;段红;;我国生物质能资源及其利用技术现状[J];安徽农业科学;2008年14期
2 梁志鹏,谢正武;中国分布式发电的机遇和挑战[J];节能与环保;2004年11期
3 白明;许敏;崔新雨;董红海;;基于可再生能源的分布式发电技术的应用及前景[J];节能与环保;2008年02期
4 胡学浩;分布式发电(电源)技术及其并网问题[J];电工技术杂志;2004年10期
5 余贻鑫,董存;美加“8.14大停电”过程中的电压崩溃[J];电力设备;2004年03期
6 杨素萍;赵永亮;栾凤奎;于静冉;;分布式发电技术及其在国外的发展状况[J];电力需求侧管理;2006年02期
7 雷亚洲;与风电并网相关的研究课题[J];电力系统自动化;2003年08期
8 王志群,朱守真,周双喜,黄仁乐,王连贵;分布式发电对配电网电压分布的影响[J];电力系统自动化;2004年16期
9 伍小杰,柴建云,王祥珩;变速恒频双馈风力发电系统交流励磁综述[J];电力系统自动化;2004年23期
10 马立克;王成山;;计及风能/光能混合发电系统的配电系统可靠性分析(英文)[J];电力系统自动化;2005年23期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴义纯;含风电场的电力系统可靠性与规划问题的研究[D];合肥工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈闽江;光伏发电系统的蒙特卡罗序贯仿真和可靠性分析[D];合肥工业大学;2004年
2 张奇;配电网规划中分布式电源的选址和定容[D];山东大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱飙;燃气轮机的发展前景及技术应用[J];安徽电力职工大学学报;2003年01期
2 吴义纯;发电机组承载峰荷能力的评估[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2004年01期
3 王慧敏,郭伟;PSS和SVC对电压稳定性的影响[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
4 高冬梅;李涛;姚志鹏;;巢湖500kV变电所主接线方式研究[J];安徽电力;2005年01期
5 王瑞雪;潘文霞;;浅谈用FOXPRO8.0开发电力系统潮流计算教学软件[J];安徽电力;2005年03期
6 杨孝志;;几种无功补偿技术的分析和比较[J];安徽电力;2006年02期
7 严俊;赵立飞;;储能技术在分布式发电中的应用[J];安徽电力;2006年03期
8 林航;陈晓明;;变电站光伏直流系统的研究与应用[J];安徽电力;2008年04期
9 余志国;陈为化;王超;朱韬析;;基于电压风险的电力系统预防控制[J];安徽电力;2009年01期
10 罗东;胡良焕;邢玉珍;;电网评价指标体系研究[J];安徽电力;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张硕;朱莉;杜林;刘永民;梅小丽;;风电场集中与分布并网对地区电网电压的影响研究[A];经济策论(下)[C];2011年
2 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 周雪松;李超;马幼捷;李季;于阳;;自抗扰控制技术在变速恒频双馈风力发电系统中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 ;The Application Study of Multi-level Inverter in the PVMS[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 ;Unified Model for Doubly-fed Wind Generator System and Its Application in Controllers' Coordination[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 李东海;纪瀛皇;李明大;刘京宫;;一类分布参数系统的PID控制器设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
7 刘青松;岳晋萍;;基于神经网络的变速恒频风机变桨距控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
8 张章;宋海峰;;微网中的储能技术研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
9 张建;;窃电与防窃电的工作探讨[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
10 杨如康;夏肇元;;提高配网供电可靠率的措施研究[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
3 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
4 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
5 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
6 撖奥洋;变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究[D];华中科技大学;2010年
7 仲悟之;受端系统暂态电压稳定机理研究[D];中国电力科学研究院;2010年
8 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
9 汪隆君;电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D];华南理工大学;2010年
10 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋慧;改进的遗传算法在电力系统无功优化中的应用[D];安徽工程大学;2010年
2 韩福冬;再生混凝土基本力学性能的数理统计分析和可靠度研究[D];山东科技大学;2010年
3 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈海清;吉林省洮南风电场选址及长远发展分析[D];长春理工大学;2010年
5 郑慧涛;梯级水电站优化运行研究与应用[D];郑州大学;2010年
6 陈建伟;风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究[D];郑州大学;2010年
7 黄钢;水利建设工程投标报价风险研究[D];山东农业大学;2010年
8 段立丰;以热电厂为热源的既有建筑供暖系统的能耗分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 李东起;基于VxWorks的水下目标探测跟踪研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王允峰;船舶纵横摇和升沉运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁志鹏,谢正武;中国分布式发电的机遇和挑战[J];节能与环保;2004年11期
2 傅海威,傅君眉,乔学光;基于平面膜片的高灵敏度光纤Bragg光栅压力传感器[J];传感器技术;2004年10期
3 相里碧玉;蔡金锭;孙轶群;;计及分布式发电的配电网快速潮流算法[J];电力科学与技术学报;2008年04期
4 张佳佳;陈金富;范荣奇;;微网高渗透对电网稳定性的影响分析[J];电力科学与技术学报;2009年01期
5 胡玉峰;于浩;;分布式发电系统中燃料电池建模与分析[J];电力科学与技术学报;2010年03期
6 单艺斌,金明;关于平滑系数和初始值的确定[J];大连大学学报;1997年02期
7 叶德谦;王毅;;一种对二次指数平滑预测中参数和初值的研究[J];燕山大学学报;2008年02期
8 王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁;太阳能光伏并网发电系统的研究[J];电工技术学报;2005年05期
9 马小亮;;风力发电机组的电气控制[J];电工技术学报;2006年06期
10 刘邦银;段善旭;刘飞;徐鹏威;;基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪[J];电工技术学报;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何禹清;配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D];湖南大学;2011年
2 潘文霞;大型风电场电压稳定性分析与控制研究[D];河海大学;2004年
3 吴义纯;含风电场的电力系统可靠性与规划问题的研究[D];合肥工业大学;2006年
4 曹晔;光纤光栅传感器解调技术及封装工艺的研究[D];南开大学;2005年
5 高宏伟;新型光纤光栅传感复用系统的研究[D];南开大学;2006年
6 郭明金;恶劣飞行环境中光纤光栅传感方法和技术研究[D];武汉理工大学;2007年
7 陈琳;分布式发电接入电力系统若干问题的研究[D];浙江大学;2007年
8 章勇高;电力电子变换器全数字化有源共模电磁干扰抑制技术研究[D];华中科技大学;2007年
9 赵霞;并网异步化同步发电机实用动态模型及概率功角稳定性评估研究[D];重庆大学;2009年
10 张锦龙;基于光纤光栅的传感和解调技术研究[D];北京邮电大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵巧云;基于光伏发电微源的微网动态特性研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 王秉旭;单相光伏发电并网系统的研究[D];西南交通大学;2011年
3 吴丽红;太阳能光伏发电及其并网控制技术的研究[D];华北电力大学;2011年
4 张静;基于序贯蒙特卡罗仿真的配电网可靠性评估模型的研究[D];合肥工业大学;2004年
5 刘柏私;配电网最优切换模型与算法研究[D];重庆大学;2004年
6 胡勇勤;基于边缘滤波器的光纤光栅解调技术的研究[D];武汉理工大学;2005年
7 朱金花;含风力发电的配电系统可靠性评估研究[D];浙江大学;2006年
8 庞峰;模拟退火算法的原理及算法在优化问题上的应用[D];吉林大学;2006年
9 陈清海;基于FBG复用技术的传感系统研究[D];天津大学;2006年
10 郑海峰;计及分布式发电的配电系统随机潮流计算[D];天津大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 徐玉杰;陈海生;刘佳;谭春青;;风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析[J];中国电机工程学报;2012年20期
2 黎静华;文劲宇;程时杰;韦化;;基于p-有效点理论的含大规模风电电力系统最小储能功率配置方法[J];中国电机工程学报;2013年13期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦大东;曹军;;浅论我国生物质能发展现状及对策[J];安徽农学通报;2007年01期
2 刘贞先;伊晓路;孙立;许敏;傅军;;中国生物质废弃物利用现状分析[J];环境科学与管理;2007年02期
3 尹华兵,程瑞廷;机械传动系扭振通用模型的研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1997年03期
4 郭宏,王光能;异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
5 徐建中;分布式供电和冷热电联产的前景[J];节能与环保;2002年03期
6 黎明,姬成周,厉旭东,王玉亭,张志文,于元,赵玉文;太阳能电池参数的数值提取方法[J];北京师范大学学报(自然科学版);1999年02期
7 何季民;分布式电源技术展望[J];东方电气评论;2003年01期
8 王兆红;邱菀华;梁美容;;多指标决策的熵权优化模型在使用后评估中的应用研究[J];中国地质大学学报(社会科学版);2006年03期
9 张在玲,韩富春,朱永利,靳春光;非均匀传输特性的低压电力线载波传输模型[J];电工技术学报;2004年04期
10 马洪飞,徐殿国,苗立杰;几种变速恒频风力发电系统控制方案的对比分析[J];电工技术杂志;2000年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘文霞;大型风电场电压稳定性分析与控制研究[D];河海大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 吴俊玲;大型风电场并网运行的若干技术问题研究[D];清华大学;2004年
2 莫颖涛;分布式发电及其对系统规划的影响[D];浙江大学;2006年
3 杨波;改扩建项目后评估方法与应用研究[D];西安建筑科技大学;2006年
4 陈恺;分布式电源优化规划[D];天津大学;2006年
5 王真;含分布式发电的配电网规划研究[D];华北电力大学(北京);2007年
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1 代江;王韶;祝金锋;;含分布式电源的弱环配电网络潮流计算[J];电力系统保护与控制;2011年10期
2 叶萌;刘文霞;张鑫;;考虑电压质量的分布式电源选址定容[J];现代电力;2010年04期
3 陈浩;;分布式电源对配电网网损影响的研究[J];科技信息;2011年01期
4 张俊芳;姚强;杭银丽;;含分布式电源的配电网谐波潮流计算[J];电力科学与技术学报;2011年02期
5 徐荆州;陈霄;郭璇;;分布式电源规划中可靠性经济性的协调及系统决策[J];电力需求侧管理;2009年05期
6 邵黎;谢开贵;何潇;;用于复杂配电网潮流计算和可靠性评估的树状链表和递归搜索方法[J];电网技术;2007年13期
7 陈永秋;罗振威;顾全;;配网分布式电源并网对电网潮流的影响[J];电力需求侧管理;2011年03期
8 刘波;张焰;杨娜;;计及分布式电源的配电网潮流和断线故障分析算法[J];上海交通大学学报;2008年12期
9 万立勇;谭兴;肖辉;陆浩;李辉;;计及分布式电源的配电网无功潮流优化研究[J];电测与仪表;2011年08期
10 高炜欣;史富斌;汤楠;宋楠;;地理信息环境下配电网潮流实时计算与显示[J];华东电力;2006年09期
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1 祝洪博;唐威;高振华;;基于带状矩阵方程的配电网的潮流计算[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
2 李正燕;;配电网潮流的混合模型降规模计算[A];湖北省机械工程学会青年分会2006年年会暨第2届机械学院院长(系主任)会议论文集(上)[C];2006年
3 徐婷婷;范忠;王政;张慧媛;;基于GIS图形化配网的实用潮流计算[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
4 李杰;;分布式电源在直流母线方式下功率的自主协调控制[A];2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C];2011年
5 娄志辉;董张卓;;快速分解法用于求解配电网潮流的研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
6 朱童;李小凡;鲁明文;;位置加权的改进粒子群算法[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
7 穆世霞;刘君;张彬;;一种改进Zbus配网潮流算法[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 黄景德;胡江;郝学良;;复杂电子系统潜在失效状态可靠性评估方法[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
9 朱童;李小凡;李一琼;张美根;;基于改进粒子群算法的地震标量波方程反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
10 刘耀年;刘玉良;张伟民;;含有风电场系统的并行潮流分析[A];低碳经济与科学发展——吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵菊昌;青海公司调研用户分布式电源建设[N];国家电网报;2010年
2 通讯员 郭清梅 吴丽芳;福建电网发展分布式电源通过评审[N];中国电力报;2008年
3 记者 邱丽娜;我省完成中部电网N—1潮流计算分析[N];黑龙江经济报;2010年
4 记者 黄伟清 通讯员 地铁宣;南京地铁昨通过安全可靠性评估[N];南京日报;2005年
5 石松;基于分离特征样本的核岛主泵可靠性评估和寿命预测技术研究[N];科技日报;2007年
6 四川省宜宾电业局局长 田立峰;努力降损增效服务和谐社会[N];中国电力报;2010年
7 通讯员  郑爱兵 胡荣山;上海海大港航课题获18万元资助[N];中国水运报;2006年
8 金振文;智能电表将走入天津小区[N];中国建设报;2010年
9 本版文章由 杨虹 伍宣 李威 沈利斌 游本凤整理;精雕细刻铸神箭[N];中国航天报;2003年
10 齐鲁证券 尹萃 冯超;输变电和新能源成为“关键词”[N];中国证券报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘波;计及分布式电源的电力系统潮流及可靠性与稳定性研究[D];上海交通大学;2009年
2 何禹清;配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D];湖南大学;2011年
3 胡博;大规模复杂电力系统并行潮流计算和并行可靠性跟踪研究[D];重庆大学;2010年
4 杨辉;在含有分布式电源的配电系统中继电保护协调问题的研究[D];华南理工大学;2010年
5 秦玉灵;基于响应面建模和改进粒子群算法的有限元模型修正方法[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 王烨;民机产品可靠性评估技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 陈海焱;含分布式发电的电力系统分析方法研究[D];华中科技大学;2007年
8 石嘉川;基于模糊评价的配电网络多目标优化研究[D];山东大学;2007年
9 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
10 赵晶晶;含分布式发电的配电网优化运行研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖鑫鑫;计及分布式电源的配网潮流和短路电流计算研究[D];上海交通大学;2008年
2 贺先豪;含分布式电源的配电网理论线损计算方法[D];湖南大学;2009年
3 陈旺虎;含分布式电源的配电网无功优化软件实现研究[D];西南交通大学;2010年
4 薛晓强;基于改进微分进化算法的配电网分布式电源优化规划[D];华北电力大学(北京);2009年
5 曲芳;计及分布式电源的配电网可靠性研究[D];郑州大学;2010年
6 程站立;计及分布式电源的配电网潮流计算及其无功优化研究[D];西南交通大学;2011年
7 杭银丽;分布式电源对电网谐波分布的影响及配置研究[D];南京理工大学;2010年
8 刘庆;含分布式电源配电网潮流计算及其应用[D];西安科技大学;2011年
9 冯宁;配电网中分布式电源的双目标优化规划[D];西南交通大学;2011年
10 赵欢;配电系统可靠性在线评估方法的研究[D];华北电力大学(北京);2007年
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