分布式电源的链式串供线路运行

微网中多种分布式电源需要借助电力电子接口与大电网互联,其自身稳定性以及对大电网的安全稳定性问题都尤为重要,传统的控制方法存在诸多弊端,本文提出了一种基于精确线性化的非线性控制方法,通过一种特定的非线性变换,将非线性控制问题的求解转化成线性最优控制的求解,通过反变换得到最终非线性系统控制规律的解析解,并验证该控制策略的鲁棒性。本文利用该方法对微网中的分布式电源的功率输出进行了有效控制,与传统的pq控制进行了对比分析,最后在基于pscad/emtdc软件平台上验证了非线性控制的控制效果的优越性。

在分布式发电研究当中关于分布式电源的准入容量的研究是最重要的研究方向之一。本研究根据北京电网的实际情况,综合考虑电网的静态约束、暂态约束及电力平衡约束,采用试探法分别对风力发电、光伏发电和冷热电三联供3种形式的分布式电源的独立准入容量进行了仿真计算分析,找出了限制不同形式的分布式电源接入容量的主要因素;结合分布式电源资源约束以及国外运行成熟的多元分布式电源典型配比,对多元分布式电源的综合准入容量进行了仿真计算分析;研究结果可供3类典型分布式电源的未来发展规模参考。

太阳能发电以及燃料电池等逆变型分布式电源在电压暂降等系统扰动时很容易与系统断开。虽然现在造成的影响还不显著,但是随着大量分布式电源连入电网,在系统出现故障时如果同时离线,会加大系统失稳的可能性。提出了通过双向dq变换法检测三相不平衡电压暂降,快速追踪系统电压变化,防止逆变器因过电流保护而离线的控制策略;并通过三相200v-4kw级实验装置进行试验验证。

采用基于样本集约化的熵权法对分布式电源的电能质量进行综合评估,在此基础上建立相应的监控模型,形成目标函数。利用java语言开发了基于android的分布式电源监控系统,对分布式电源的有效运行具有重要的指导意义。

分布式发电对提高电网抗灾能力,减少或避免大面积停电,保障电网安全运行,最大限度降低电网因灾害及各类事故造成的损失有着重大的意义。

引入分布式电源的配电网结构复杂,其配电网线损计算具有新的特点,传统的配电网线损计算方法已不能满足未来分布式发电系统的需求。针对含分布式电源的辐射性配电网开展研究,将常见分布式电源节点划分为pq节点、pi节点、pv节点和pq(v)节点几种类型,根据各节点类型的特点,提出了改进前推回推潮流算法,通过33节点算例计算潮流和线损电压,与传统的配电网进行比较,发现了采用异步电机作为接口的分布式电源会降低系统的电压水平,而采用其他形式接口的分布式电源对系统电压具有支撑作用。

分布式电源接入配电网后,配电网将发生改变而成为一个多电源的网络。该文通过一个简单的配电网模型从理论层面探讨了分布式电源对配电网馈线保护的基本影响。

分布式电源(distributedresources,dr)的接入会对配电网线损产生重要影响,其影响与dr的接入位置、准入容量及功率因数密切相关。基于辐射状单回路配电网网络结构,采用均匀分布恒功率负荷模型,推导出了单个dr接入配电网后线损的减小量与dr接入位置、准入容量、功率因数之间的数学关系,给出了dr最优配置计算公式;通过仿真分析,总结了dr接入对配网线损的影响规律,并将推导公式推广到多个dr接入配电网的情况。所得的结论为dr接入配电网的最佳运行方式提供了理论依据,为dr的电网规划提供理论指导。

提出一种考虑分布式电源影响,适用于城乡配电网规划的理论线损综合估算方法.依据目标配电网的建设与改造原则和中压电网分年度规划方案,利用等效容量法处理分布式电源,基于扩展等值电阻法估算中压配电网线损;并考虑变压器台区情况,分别使用等值电阻数据和规划目标典型数据估算低压配电网线损;结合传统潮流法计算的高压电网线损,估算配电网理论线损.通过对贵州某县级配电网的规划案例分析,验证了该方法的有效性和实用性.

分布式电源(dg)接入配电网后,改变了原有网络的短路电流流向,会导致原有馈线保护出现灵敏度降低、拒动、误动等问题。提出了2种含dg配电网的馈线保护新方案:一种方案是在现有方向电流保护的基础上,将dg上游每条馈线保护的ⅰ段与其下一级馈线保护的ⅰ段构成一个通信单元,依据新的整定原则及两级保护动作结果的综合判断将故障快速地隔离在最小范围内;另一种方案是利用广域网将每条线路末端方向元件检测到的功率方向信息和dg上游第1条出线上装设的电流保护的区段判别结果结合起来,精确地区分故障区段,保证上游保护的选择性和快速性。pscad/emtdc仿真结果验证了所提出的方案的有效性。

针对分布式电源出力时序特性与负荷时序特性,研究了风力发电和光伏发电在不同的渗透率组合情况下对系统网损的影响及网损最小时的电压变化规律。运用前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后有功损耗和电压进行精确计算,并采用系统总网损、电压改善程度来评价分布式电源对系统网损和电压的影响程度。通过ieee13节点系统的仿真试验,总结了风力发电和光伏发电在不同的渗透率组合情况下对配电网功率损耗的影响,并找出了使网损最小的风力发电与光伏发电最优安装容量的比例。

节点电价作为重要的价格信号,对量化分布式电源的贡献和指导配电网的规划建设有着重要作用。以光伏为例,从分布式电源提高供电可靠性的角度出发,基于长期增量成本法提出了计及分布式电源的配电网节点电价计算方法。该方法以初始节点电价作为孤岛划分原则,并根据具体用户类型,采用序贯蒙特卡洛模拟法对负荷点可靠性指标和单位停电损失进行同步求解。针对经济寿命超过物理寿命的情况,对元件投资时间进行了修正,保证投资成本的有效回收。通过rbts-bus6系统算例分析表明,所得节点电价能够反映节点供电可靠性水平以及用户类型,基于节点电价的孤岛划分原则更能发挥分布式电源的作用,减少节点电价的同时平衡区域电网发展。

综合考虑最优潮流、配电网重构和电容器优化投切,建立了计及分布式电源的配电网经济运行模型。鉴于模型的复杂性,采用结合最优潮流和改进蚁群算法的混合优化方法进行求解。该方法将最优潮流嵌入改进蚁群算法中,利用最优潮流求解考虑网络安全约束的分布式电源优化调度问题,利用改进蚁群算法优化配电网结构和电容器档位。为了提高蚁群算法的优化效率,建立含有局部搜索蚂蚁的混合蚁群,平衡蚁群算法的全局和局部搜索能力。通过对16节点和33节点的测试系统仿真,表明提出的模型和算法正确有效。

大量的可再生分布式能源并网是当今电力系统的发展趋势,优化配电网潮流和提升系统消纳分布式电源(dg)的能力成为研究热点。在建立dg数学模型的基础上,从电源侧开展dg选址的研究,并对含协调储能和柔性负荷的主动配电网进行优化调度。其中,dg选址采用使配电网络损耗最小和电压水平最高的多目标规划模型,并利用功率圆法求解dg的最佳接入位置；对主动配电网的优化则构建了使配电网电压偏差最小、网络损耗最小和可再生能源发电比例最高的多目标优化调度模型,并运用智能粒子群算法进行求解。最后以标准ieee33节点配电系统为算例进行仿真分析,解决了dg选址问题并验证了该优化策略的有效性。

分布式电源高比例接入配电网,将会引起配电网潮流越限等问题,影响配电网安全运行。基于智能软开关的柔性配电网为提高分布式电源消纳能力提供了新的思路。智能软开关的动态双向功率调节能力,有助于改善配电网中电压瓶颈节点和传输容量瓶颈支路的运行状态,实现全网潮流主动协同管理,从而提高柔性配电网中分布式电源准入容量。首先建立了柔性配电网中分布式电源最大准入容量模型,基于配电系统的多节点特性,该模型属于高维非线性优化问题。然后根据实际场景和参数设置的不同,分为传统配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源自由接入3种情况进行分析,并采用多种群遗传算法求解得到全局最优解。最后使用ieee33节点配电系统进行算例分析,结果验证了柔性配电网中智能软开关的应用对分布式电源接入能力的提升作用。所提方法在获得柔性配电网中分布式电源准入容量的同时,可从规划角度得到分布式电源接入的最优容量和位置。

分布式电源是当今科技发展和提升供电可靠性的研究热点。本文介绍了传统配电网保护的工作原理,传统的配电网一般都是单一电源的辐射型网络,dg接入后,单辐射网络变成双端或多端网络,配电网中的潮流分布及故障时短路电流的大小和流向会发生根本性变化,从而给继电保护的设置和动作值的整定增加一定的难度。本文对分布式电源的接入对传统的配电网保护的影响作了分析研究,并提出了改进建议。

编号（学号）：13894008 毕业论文 （2013届本科） 题目：不同分布式电源位置对电流保护 的影响分析 学院：信电学院 专业：电气工程及其自动化 姓名：田凌洋 指导教师：田有文副教授 完成日期：2013年06月15日 毕业论文(设计)任务书 论文(设计) 题目 不同分布式电源位置对电流保护的 影响分析 下发任务 日期 2012.10.01 学生姓名田凌洋指导教师田有文副教授 一.论文（设计）主要内容 本文首先对不同类型的分布式电源的特点及其并网后对电网的影响进行了分 析，着重研究并建立了分布式电源处于配电网不同位置时的数学模型，比较了dg 的输出容量与接入位置的变化对线路保护的不同影响，并得出在不影响保护选择 性和灵敏性的前提下，dg所允许接入的位置与容量。进一步讨论了两个dg中至 少一个位于故障

近几年来,分布式新能源及绿色环保可再生能源发电技术虽然取得了重要进步,然而由于大部分绿色环保可再生能源发电装置所产生的电力能源存在不稳定性,例如风力发电机、太阳能光伏电池等,其产生的电力能源对整个电网能够稳定运行具有重要作用,因此将各类能源与电力储能装置以及电力电子装置有机的结合起来,构建成为一个发电设备、储能设备以及控制设备组成的微型电网.在文中提出一种模糊模式算法为控制器设计最优情况模式,从而达到节能,环保的目的.

用于分布式电源的转换器

分析了含分布式风场的多分布式电源的配电网支路故障电流特性,对故障定位矩阵算法进行改进优化。该方案对含分布式电源支路进行改进,首先采用故障正序和负序分量幅值之和初始突变量来定位故障相关区域,其次通过比较线路两侧电流幅值变化特性来定位故障。对综合幅值判据进行简化,在实际中采取对含分布式电源支路保护方案进行改进,其他支路保存不变方式减少了设备、节约成本,并且可以定位故障区段。在pscad/emtdc平台上搭建配网模型,在对称及不对称负荷情况下对保护算法进行验证,试验结果证明方案的有效性。

分布式电源接入不同的配电网时,将有可能对馈线的继电保护造成不同程度的影响。在分析含分布式电源的10kv配电网结构与参数的基础上,利用pscad软件,构建了由主变压器、馈线线路、分布式电源等值模型所构成的馈线仿真模型。对于馈线不同位置发生的相间短路对继电保护的影响进行了研究,提出了相应的整定改进方案。仿真结果证明,新型方案可有效消除分布式电源对于馈线电流保护的影响。

由于化石燃料的有限性,人类越来越重视对风能、太阳能等新能源的开发和利用。风能和太阳能等分布式发电(distributedgeneration)近几年得到了快速发展和应用。分布式电源大量接入配电网给传统的继电保护带来了不少影响,给传统的配电网运行、控制和保护带来了许多影响。文中主要从故障位置和dg的接入容量分析了dg并网后对配电网保护带来的影响。