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《华北电力大学(北京)》 2010年
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含分布式电源的配电网事故解列与供电恢复策略研究

张丽  
【摘要】: 配电网供电恢复是系统恢复中的重要问题。近年来,随着全球对环境保护和节能问题的日益关注,以及风力发电、光伏发电等可再生能源发电技术的日益成熟,分布式发电(Distributed Generation, DG)技术成为国内外研究的热点。DG接入配电网,必然会对配电网供电恢复产生重要的影响。分布式电源在向电网正常馈送电能的基础上,充分利用DG具备的有功及无功发电能力,确定合理的孤岛划分策略,使之更好地对接入地区电网运行提供有效的支撑。本文基于多智能体技术研究含DG配电网事故解列及供电恢复策略,并提出了不同接口类型DG的协调控制方案,论文研究的主要内容和成果有: (1)DG的无功出力对DG孤岛运行时的电压稳定尤为重要。本文分析了不同类型DG具备的无功支撑能力;基于多代理理论研究了非断电区域的DG对接入配电网的电压/无功调节;进一步地将DG输出的无功功率作为含DG配电网无功优化的控制变量之一,求解含DG配电网无功优化问题。 (2)应用约束满足问题(CSP)模型解决了含DG配电网故障隔离后的孤岛在线识别与有效划分,实现了配电网事故孤岛解列,为含DG配电网的供电恢复奠定基础。 (3)在孤岛划分的基础上,构造多智能体遗传算法进行全局的供电恢复。提出的多智能体遗传算法构造了一个环形网格环境,所有智能体都固定在网格上。每个智能体相当于遗传算法中的一条染色体,它们通过与其邻域展开竞争操作和自学习行为来增加目标函数值,将求解问题快速、准确地收敛到全局最优解。 (4)以开关动作次数最少、电压偏移量最小和网损最小为目标,建立了包含DG的配电网多目标供电恢复的模型,应用多智能体遗传算法搜寻Pareto最优解。算例结果表明了该算法解决多目标供电恢复问题的高效性及可行性。 (5)提出利用智能体环境规则(Agent-Environment-Rules, AER)数学模型解决包含分布式电源的配电网大面积断电供电恢复问题。将含分布式电源的配电网供电恢复中的各种因素表示为AER模型中的Agent、环境和环境更新规则。算例结果证明了文中所提方法的有效性和优越性。 (6)研究了含不同类型DG的微电网控制策略。结合同步发电机型DG的P-f和Q-V下垂控制,设计逆变器接口型DG的输出电流d-q分量,分别对应其频率和电压的下垂控制,使两种接口形式的分布式电源在微网范围内协调控制,实现功率共享。在微电网中,配置基于潜遗传变论域模糊控制的电力系统稳定器,可提高微网的小干扰稳定性。
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