配电网多种DFACTS装置的优化配置和交互影响研究

作     者：孙添添 

作者单位：中国石油大学(华东) 

学位级别：硕士

导师姓名：马文忠;冯兴田

授予年度：2016年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：配电网 DFACTS装置 优化配置 交互影响 

摘      要：随着配电网复杂化程度越来越高,其电能质量问题也愈发突出。为解决这一问题,柔性交流配电系统(DFACTS)技术获得了极大的发展。为了综合治理配电网电能质量问题并实现电能质量的分级管理,常常需要多台DFACTS装置的联合运行,这就带来了两方面需要研究的主要问题:DFACTS装置的优化配置问题以及DFACTS装置间的交互影响问题。本文针对配电网中有源电力滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)和配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)的联合运行进行研究。介绍了这几种设备的基本原理,根据现场工况和用户需求建立了配电网多种DFACTS装置的优化配置数学模型。利用遗传算法(GA)对各类DFACTS装置的安装位置和设备容量进行寻优,仿真结果表明GA在解决DFACTS装置的定容定址问题上是有效的,而且在某些方面有其自身的优势,但是存在寻优结果不精确以及稳定性较差的缺点。为此,本文提出基于原-对偶内点法与GA有机结合的混合算法,同时提出一种基于预判迭代次数的自适应中心参数取值方法,对所提混合算法进行了改进,提高了混合算法在后期局部寻优的速度。将改进混合算法应用于仿真算例中,寻优结果表明利用该混合算法使目标函数得到了进一步的优化,算法的稳定性也得到了很大的提高。为保证多台DFACTS装置的正常运行并确保化配置结果的可靠性,研究DFACTS装置间的交互影响尤为关键。针对该问题,本文以配电网中多台APF联合运行为例,选用相对增益矩阵(RGA)原理的分析方法进行了交互影响研究,得到多台APF不同控制回路之间的交互影响情况,研究了改变电路参数及控制器参数对改变APF之间交互影响所起的作用。基于参数合理选择和配合,提出了一种消除或减弱其负交互影响的策略。运用Matlab\simulink软件搭建了仿真模型并进行仿真验证,仿真结果证实了所提分析方法和改善策略的正确性和可行性。