多端柔性直流配電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行研究.pdf

1、為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)，可再生能源（renewable energy source，RES）在全世界范圍內(nèi)得到大力發(fā)展?？稍偕茉聪鄬?duì)于傳統(tǒng)能源具有對(duì)環(huán)境污染小、發(fā)電方式靈活等優(yōu)點(diǎn)，然而RES并入配電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行、控制和保護(hù)等帶來一系列的影響，且大部分分布式電源產(chǎn)生的是直流電，風(fēng)電則是一種隨機(jī)波動(dòng)的交流電，同樣需要AC/DC/AC換流器，并配置適當(dāng)?shù)膬?chǔ)能裝置和復(fù)雜的控制系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)交流并網(wǎng)。傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)難以滿足可再

2、生能源的接入需求，柔性直流技術(shù)的發(fā)展為這一問題提供了解決方案。柔性直流配電網(wǎng)對(duì)分布式可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的兼容性更強(qiáng)，可以減少以直流功率作為直接或中間輸出的 RES在并網(wǎng)時(shí)的換流環(huán)節(jié)，從而提高 RES的能源利用率。柔性直流技術(shù)還具有功率獨(dú)立控制、無無功補(bǔ)償問題、可以向無源網(wǎng)絡(luò)供電等優(yōu)勢(shì)，在未來城市電網(wǎng)建設(shè)中具有良好的應(yīng)用前景。目前國內(nèi)外有關(guān)直流配電網(wǎng)及其工程化應(yīng)用的研究處于起步階段，多端多電壓等級(jí)直流配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行控制技術(shù)的研究，對(duì)提高直

3、流配電系統(tǒng)安全可靠性、節(jié)約配電網(wǎng)運(yùn)行成本具有重要意義。
　　分布式電源隨機(jī)性、波動(dòng)性的特點(diǎn)增加了配電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜性，分布式電源的接入可能會(huì)造成配電網(wǎng)潮流雙向流動(dòng)，如果缺乏合理有效的運(yùn)行控制策略可能會(huì)引起線路潮流以及節(jié)點(diǎn)電壓越限。本文提出了適用于新能源高滲透率下多端柔性直流配電網(wǎng)的運(yùn)行策略優(yōu)化方案，主要工作包括：
　　1）直流配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制策略的選取。首先選取包含風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能以及燃?xì)廨啓C(jī)等多種分布式電源的環(huán)狀六端直流

4、配電網(wǎng)作為研究對(duì)象，根據(jù)可再生能源對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響確定了風(fēng)電、光伏的接入容量，并對(duì)各入網(wǎng)單元特性進(jìn)行了分析。然后根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選取主從式控制方式為系統(tǒng)調(diào)度級(jí)控制策略，并在此基礎(chǔ)上提出了換流站運(yùn)行策略的優(yōu)化方法，在優(yōu)化變量中增加換流站控制方式和控制定值。
　　2）可再生能源不確定性的處理。將機(jī)會(huì)約束規(guī)劃應(yīng)用在含可再生能源的直流配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行策略中，并采用結(jié)合隨機(jī)模擬的粒子群算法求解。
　　3）儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電策略。研究中，儲(chǔ)能