含分布式光伏的配电网区域调控策略研究文献综述

 2022-10-29 20:38:58
  1. 文献综述（或调研报告）：
  2. 国内外研究现状：

大规模分布式电源(DG)的接入对电力系统的安全运行与优化调度带来了新的挑战。DG发电具有一定的无功容量，在向电网输送有功功率的同时，也能输送一定容量的无功功率。通过无功优化调度可以优化电网的无功潮流分布，从而降低电网的有功损耗、电压偏移，改善电压质量，使用电设备安全可靠地运行。

目前对电网的动态无功优化调度主要是通过电容器投切或者改变变压器分接头来实现[1-3]。文献[4]将离散设备的动作次数约束计入目标函数中，建立了非线性混合整数动态无功优化模型，一定程度上解决了动态无功优化问题的时间解耦问题。文献[5]采用简单遗传算法求解无功优化问题，该文认为遗传算法适用于整数问题的求解，能够从多路径出发来搜索全局最优解；与之不同的是采用内点法，文献[6]根据日动作次数限制，将负荷曲线分段，使分段数等于动作次数，从而将动态无功优化问题转化为静态优化问题，但该方法缺乏理论依据支撑，更多采用经验处理。文献[7]研究了传统配电网的动态无功优化问题，对静态优化结果的电容器投切容量差值进行排序，以此制定电容器投切预动作表，并动态调整预动作表，但其方法只能满足电容器投切次数约束，却不能保证其投切时刻及容量的合理性，且不适用于加入DG后的配电网无功协调优化问题。

对于DG接入后的网络，将调节有无功补偿能力的DG的无功功率与传统的电压调节手段相结合，实现配电网的无功优化，国外学者已经开始了相关领域的研究[8]。文献[9]是DG加入后的配电网无功优化问题，其构建了包含分布式发电系统的配电网无功优化数学模型。

以上文献存在下面几个问题：1）只进行一个时间断面的静态无功优化，没有考虑电容器投切次数限制；2）没有考虑DG与传统无功控制设备之间的协调优化；3）未考虑储能接入后的配电网运行网损及电压质量。

为了解决以上问题，提出一种计及DG和传统无功设备协调的配电网日前计划方法，将电容器与带有分接头的变压器作为基础调节设备，而DG作为补充调节设备，采用改进模糊聚类方法对变压器分接头、电容器投切容量进行时序分段，在满足投切组数约束的条件下尽可能提高其最优补偿效果；并进一步，研究储能接入后，对系统的运行网损与电压质量的优化作用。

  1. 关键问题：
  2. 了解分布式光伏的运行特性以及其典型的并网方式；
  3. 利用PSCAD或SIUMLINK搭建光伏电源模型，并在此基础上对其并网运行特性进行仿真分析；
  4. 建立含分布式光伏的配电网日前无功计划数学模型；
  5. 对含分布式光伏与电容器、变压器分接头协调优化模型进行仿真分析；
  6. 在此基础上，建立储能接入后的数学模型，分析系统的运行网损与电压质量的优化作用。

参考文献：

  1. CE Grund，GD Breuer，RP Peterson. AC/DC System Dynamic Performance - Transient Stability Augmentation with Dynamic Reactive Power Compensation[J].IEEE Transactions on Power Apparatus amp; Systems, 1980, PAS-99(4):1493-1502.
  2. LIU Yutian，ZHANG Peng，QIU Xizhao. Optimal voltage/var control in distribution system[J].International Journal of Electrical Power and Energy Systems,2002.24(4):271-276.
  3. 任晓娟，邓佑满，赵长城，等.高中压配电网动态无功优化算法的研究[J].中国电机工程学报, 2003, 23(1):31-36.
  4. 刘明波，朱春明，钱康龄，等．计及控制设备动作次数约束的动态无功优化算法[J].中国电机工程学报,2004,24(3):34-40.
  5. K Iba．Reactive power optimization by genetic algorithm[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 1994, 9(2):685-692.
  6. 方兴，郭志忠．配电网时变无功电压优化方法[J].电力统自动化，2005,29(9): 40-44.
  7. 蔡昌春，丁晓群，王宽，等．动态无功优化的简化方法及实现[J]．电力系统自动化，2008,32(5):43-46．
  8. T Niknam. A new approach based on ant colony optimization for daily Volt/Var control in distribution networks considering distributed generators[J]. Energy Conversionamp; Management,2008,49(12):3417-3424.
  9. 石嘉川，刘玉田，计及分布式发电的配电网多目标电压优化控制[J]．电力系统自动化，2007,31(13):47-51．
  10. 张丽，徐玉琴，王增平，等．包含分布式电源的配电网无功优化[J]．电工技术学报, 2011, 26(3):168-174．
  11. 谭煌，张璐，丛鹏伟，等．计及分布式电源与电容器协调的配电网日前无功计划[J]．电网技术, 2014, 38(9):2590-2597．
  12. 刘公博，颜文涛，张文斌，等．含分布式电源的配电网动态无功优化调度方法[J]．电力系统自动化, 2015(15):49-54．

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