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考虑配电网网损和电能质量的分布式电源优化配置

付学谦  
【摘要】:伴随着电力负荷的快速增长,分布式电源由于其环境友好特性对电网发展有着深远的影响。使用分布式电源,首先要解决的是无法避免的不稳定特性。分布式电源的布置主要考虑技术因素和环境因素。本文建立了分布式电源电能质量综合评估体系,并从配电网电能质量和网损两个方面出发找出分布式电源最优布置方案。本文主要研究内容概述如下:1.随着分布式发电的发展和电力用户对电能质量的要求越来越严格,对电能质量进行综合评估和治理越来越重要。现有的电能质量综合评估方法并不能很好地适用于分布式电源。为做好分布式电源并网可行性分析,加强对电能质量治理工作的引导,需要提出一种适用于分布式电源的电能质量综合评估新方法。文中提出了采用数据包络分析的分布式电源电能质量综合评估方法,建构了分布式电源电能质量的综合评估指标体系。最后,算例表明,采用所提方法可以对比评估对象的效率值,并选择出最优方案。数据包络分析方法适用于综合评估分布式发电系统的电能质量指标,在工程上具有显著的可行性。2.配电网电能损失率是供电企业非常重要的技术经济综合性指标。本文采用改进损失因数法对配电网的网损进行计算,并对最大负荷损耗时间法、损失因数法、均方根电流法、平均电流法和平均电流损耗时间法的数学推导公式进行了物理概念的介绍。改进损失因数法算法简单,易于实现,去除和弱化了假定条件,有利于提高网损计算精度。为了验证所提方法的有效性,采用了广东电网海量实际数据对传统损失因数法和改进方法的计算结果进行分析。调查分析表明实际中的点都落在了本文提出的四个理论边界线围成的区域中,最小负荷率作为计算参数可以提高计算的准确性。最后改进损失因数法被用来帮助选择分布式电源最优布置方案,算例数据来源为广东某实际43节点配电网。3.设计了分布式电源布置综合评估模型,考虑了配电网电能质量和网损两个方面的因素。为了综合评估分布式电源接入效果,采用了信息熵确定指标权重的方法,避免了人为因素造成的主观性。本章分别采用加权秩和比法、理想解法和突变决策方法从计算的可行解中寻找最优解。为了验证所提方法的有效性,采用IEEE-24节点可靠性测试系统算例进行分析。该测试系统共有10个电源,24个节点和38条线路,仿真结果验证了所提方法的有效性。4.针对光伏分布式电源并网问题,设计了一个自适应无功功率控制策略,可以平衡配电网对电能质量和网损的性能要求。建立基于机会约束规划的分布式发电规划模型,可以对光伏系统有功功率随机变化进行研究。采用支持向量机算法结合随机模拟技术对含随机变量的不确定性函数进行拟合,可以得到帕累托前沿非劣决策集。采用加权秩和比法对非劣决策集进行优劣排序并进行分档,可以找到综合最优解。仿真算例采用一个33节点配电网,仿真过程体现了光伏电源的随机性特征和时序特性,并得到的最优规划方案。


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