智能電網(wǎng)環(huán)境下分布式電源的協(xié)調(diào)控制與優(yōu)化算法研究.pdf

1、為了應(yīng)對日益嚴重的能源危機和環(huán)境問題，電力工業(yè)的重心正在逐漸由集中式的化石能源發(fā)電向分布式新能源發(fā)電轉(zhuǎn)移。高滲透率新能源接入電網(wǎng)已被公認為未來智能電網(wǎng)的重要特征之一。然而，由于太陽能、風能等新能源發(fā)電出力具有隨機性與波動性，且無法提供電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行所需的轉(zhuǎn)動慣量，故不具備“電網(wǎng)友好型能源”的特征。這極大程度上限制了電網(wǎng)接納新能源的能力，同時也為電力系統(tǒng)調(diào)度、運行與控制帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。本文主要以具有大量新能源機組接入的配電網(wǎng)和微電網(wǎng)為

2、研究對象，通過對分布式電源(Distributed Generator，DG)出力進行主動控制，將其納入整個電力系統(tǒng)運行與控制的框架內(nèi)，并且提供電網(wǎng)運行所需的輔助服務(wù)，從而提高新能源發(fā)電的“電網(wǎng)友好”特性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在獨立新能源機組分散式控制方面，提出了基于牛頓二次插值法和擾動觀察法的光伏發(fā)電系統(tǒng)(Photovoltaic System，PV)有功功率控制方法，以應(yīng)對系統(tǒng)內(nèi)部儲能容量不足，無法提供系統(tǒng)所需輔助服務(wù)

3、的場合。當給定的光伏參考輸出功率小于其實時最大可用功率時，PV運行于恒定功率輸出模式，且輸出功率等于參考輸出功率;否則，PV能夠自適應(yīng)地切換至最大功率輸出模式?；谒岢龅墓β士刂品椒?，PV能夠通過靈活調(diào)節(jié)有功出力，提供系統(tǒng)穩(wěn)定運行必須的頻率支持:當系統(tǒng)中的擾動較小時，PV運行在頻率下垂控制模式，縮小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時的頻率偏差;當系統(tǒng)中的擾動較大時，PV運行于緊急控制模式，通過快速削減出力，抑制系統(tǒng)頻率的暫態(tài)波動?；谖㈦娋W(wǎng)的時域仿真驗證

4、了該控制策略的有效性。⑵在多分布式電源協(xié)調(diào)控制方面，主要從集中式控制模式和分布式控制模式兩個角度，研究了由多DG構(gòu)成的虛擬發(fā)電廠控制方法。其控制目標為:新能源整體行為響應(yīng)電網(wǎng)、內(nèi)部分散自趨優(yōu)。⑶在智能電網(wǎng)最優(yōu)控制方面，提出一種分布式的實時最優(yōu)潮流控制策略。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分層控制效果依賴于負荷預(yù)測的精度不同，所提出的控制策略基于分布式通信與測量，實時閉環(huán)調(diào)整電網(wǎng)中各個可控發(fā)電單元的有功出力，使得電網(wǎng)穩(wěn)定運行時，系統(tǒng)頻率偏差收斂至0，且各發(fā)