含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)無功優(yōu)化及算法研究

【摘要】：當(dāng)今世界飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)與能源緊密相依,隨著全球常規(guī)能源的逐漸衰竭,能源危機(jī)日益嚴(yán)峻。將風(fēng)電機(jī)組作為分布式電源接入配電網(wǎng)中,在一定程度可以充分利用風(fēng)能資源,緩解局部用電緊張。但由于風(fēng)能具有不確定性和多變性,風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后必將改變?cè)邢到y(tǒng)結(jié)構(gòu),影響配電網(wǎng)的潮流,從而對(duì)電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)損耗、電壓穩(wěn)定等方面都帶來一定程度的影響。因此,計(jì)算含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)潮流、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償和電壓調(diào)整是很有必要的。 本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電全球發(fā)展的近況,以及風(fēng)電并網(wǎng)后所面臨的一些問題,并對(duì)電力系統(tǒng)無功優(yōu)化的一些算法作了簡(jiǎn)單介紹。接著講述了配電網(wǎng)的潮流計(jì)算方法,采用了前推回代法的一種矩陣計(jì)算模式,根據(jù)配電網(wǎng)的特點(diǎn),將配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)歸納為兩個(gè)矩陣：節(jié)點(diǎn)注入-支路電流矩陣和支路電流-節(jié)點(diǎn)電壓矩陣,通過這兩個(gè)矩陣描述前推回代法并計(jì)算配電網(wǎng)潮流；同時(shí),考慮了異步風(fēng)電機(jī)組的功率-電壓特性,實(shí)現(xiàn)了含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)潮流計(jì)算。電力系統(tǒng)無功優(yōu)化是一個(gè)高度復(fù)雜的多約束、離散變量和連續(xù)變量混雜的非線性問題,本文充分利用進(jìn)化過程中積累的經(jīng)驗(yàn),對(duì)差分進(jìn)化算法從變異和交叉操作上進(jìn)行了改進(jìn),并將其應(yīng)用于無功優(yōu)化問題中。如何處理風(fēng)電出力的隨機(jī)性和多變性是含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)無功優(yōu)化中的關(guān)鍵問題,本文采用場(chǎng)景法,將不確定的含風(fēng)電機(jī)組配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)通過一系列確定的場(chǎng)景表示,并以全場(chǎng)景下的目標(biāo)期望為目標(biāo)函數(shù),實(shí)現(xiàn)了含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)無功優(yōu)化。最后通過仿真算例說明了本文所提算法和模型的有效性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電機(jī)組 配電網(wǎng) 前推回代法 改進(jìn)差分進(jìn)化算法 無功優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TM614;TM714.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 風(fēng)電并網(wǎng)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 電力系統(tǒng)無功優(yōu)化研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)潮流計(jì)算19-32
• 2.1 配電網(wǎng)潮流計(jì)算19-23
• 2.2 前推回代潮流計(jì)算的矩陣計(jì)算23-25
• 2.3 風(fēng)電機(jī)組潮流計(jì)算模型25-30
• 2.3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理25-26
• 2.3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)械功率描述26-27
• 2.3.3 異步電機(jī)潮流計(jì)算模型27-29
• 2.3.4 含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)潮流計(jì)算流程29-30
• 2.4 算例30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 一種改進(jìn)的差分進(jìn)化算法32-45
• 3.1 差分進(jìn)化算法描述32-33
• 3.2 差分進(jìn)化算法基本流程33-36
• 3.3 差分進(jìn)化算法參數(shù)設(shè)置36-37
• 3.4 差分進(jìn)化算法的改進(jìn)37-39
• 3.4.1 優(yōu)良群體引導(dǎo)變異方向37
• 3.4.2 提取優(yōu)良群體信息指導(dǎo)交叉操作37-39
• 3.5 算例分析39-44
• 3.5.1 算例一39-41
• 3.5.2 算例二41-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 含風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)無功優(yōu)化45-53
• 4.1 基于場(chǎng)景法的無功優(yōu)化模型45-48
• 4.1.1 風(fēng)電典型場(chǎng)景45-46
• 4.1.2 全場(chǎng)景下的無功優(yōu)化模型46-48
• 4.2 基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的無功優(yōu)化48
• 4.3 算例48-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 總結(jié)53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 附錄61-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66

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