含小水電接入的區(qū)域配電網(wǎng)電壓問題分析與優(yōu)化控制研究.pdf

1、面對日益增長的節(jié)能減排壓力和譬如霧霾等嚴(yán)峻環(huán)境污染問題，小水電作為技術(shù)成熟、經(jīng)濟性高的清潔能源，具有強大的發(fā)展?jié)摿?。但是，小水電接入的配電網(wǎng)通常為負(fù)荷分散、供電半徑大的配電網(wǎng)，在豐水期小水電滿發(fā)，配電網(wǎng)電壓將被抬高;而在枯水期小水電出力小，由于供電線路過長，又將導(dǎo)致線路末端電壓偏低。本文對含小水電接入的區(qū)域配電網(wǎng)電壓特性、電壓調(diào)節(jié)、電壓優(yōu)化等方面展開了研究工作，主要研究工作包括如下幾點:
　　(1)分析含小水電接入的區(qū)域配電網(wǎng)電壓

2、特性。本文將配電網(wǎng)簡化為一個變電站節(jié)點和小水電負(fù)荷節(jié)點，由已知的首端節(jié)點電壓、末端功率大小和線路阻抗推導(dǎo)線路壓降的數(shù)學(xué)模型，從而解釋小水電接入配電網(wǎng)后會產(chǎn)生的電壓偏高或偏低的現(xiàn)象，并對比分析了小水電接入配電網(wǎng)前后的電壓特性。
　　(2)研究含小水電接入的區(qū)域配電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)措施。針對含小水電接入的配電網(wǎng)在豐水期部分節(jié)點電壓越出上限、枯水期部分節(jié)點電壓越出下限問題，本文提出線路調(diào)壓器調(diào)壓、小水電機組運行方式調(diào)壓、并聯(lián)無功補償設(shè)備調(diào)壓、

3、更換輸電線路調(diào)壓和調(diào)節(jié)變電站出口電壓調(diào)壓等多種調(diào)壓措施，深入研究這些調(diào)壓措施的調(diào)壓原理，詳細(xì)分析它們特點及優(yōu)缺點，并構(gòu)建了一個6節(jié)點的簡單配電網(wǎng)，分析這些調(diào)壓措施的實際調(diào)壓效果。
　　(3)建立含小水電接入的區(qū)域配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型，并給出求解方法。本文對采用線路調(diào)壓器、小水電運行方式和調(diào)節(jié)變電站出口電壓三種措施進行組合調(diào)壓的含小水電接入的配電電壓優(yōu)化問題，以各節(jié)點電壓和系統(tǒng)潮流為約束，以線路有功損耗最小為目標(biāo)，建立含小水電接入的配

4、電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型。為求解該非線性優(yōu)化問題，本文選擇原對偶內(nèi)點法進行求解，推導(dǎo)了求解該模型的詳細(xì)過程，給出模型的修正方程系數(shù)項矩陣和修正方程參數(shù)項矩陣。
　　(4)開發(fā)《含小水電接入的配電網(wǎng)電壓優(yōu)化》軟件。為應(yīng)用提出的含小水電接入的區(qū)域配電網(wǎng)電壓優(yōu)化方法，開發(fā)了《含小水電接入的配電網(wǎng)電壓優(yōu)化》軟件。軟件適用于采用線路調(diào)壓器、改變小水電機組運行方式和調(diào)節(jié)變電站出口母線3種措施組合調(diào)壓的含小水電接入的配電網(wǎng)電壓優(yōu)化問題，對配電網(wǎng)在不同運