考虑高比例分布式电源的配电网故障恢复方法研究

作     者：董浩然 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘青

授予年度：2023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：分布式电源 孤岛划分 故障恢复 粒子群算法 灰狼算法 

摘      要：为应对传统能源枯竭问题,大量新能源以分布式电源的形式接入配电网,给传统配电网带来了机遇与挑战。分布式电源在配电网故障时能够转为孤岛运行,无疑给配电网故障恢复策略的制定增添了一种选择,但却无法保证故障恢复方案的可靠性和实用性。为进一步提高含高比例分布式电源的主动配电网在故障恢复过程中的高效性和可靠性,使结果更加贴近工程实际,本文所做的研究如下:首先,针对配电网故障恢复持续时间长、光伏与风机出力和负荷需求波动大的问题,建立分布式电源时变性和负荷需求模型。将风机和光伏与储能装置配合,形成的风机储能系统和光伏储能系统能够较为平稳供电且出力可精准预测,即可得到故障恢复时段中的分布式电源出力。根据分布式电源接入电网的接口不同,分类讨论配电网中各分布式电源节点,将它们分为PQ、PV、PI和PQ(V)节点,并确定了使用改进的前推回代算法进行潮流计算,为后续研究做好方法铺垫。其次为保障重要负荷在第一时间恢复供电,将分布式电源转入孤岛运行。以故障时段内分布式电源恢复重要负荷总量最大为目标函数,结合配电网和孤岛内部所必须满足的约束条件,采用深度优先搜索和广度优先搜索算法相结合,对配电网进行初步孤岛划分,为后续故障恢复工作打下基础。基于以上研究,最后,在初步孤岛划分的基础上综合考虑恢复重要负荷总量最大、网络损耗最小和开关操作次数最少三个目标函数,提出了一种粒子群混合灰狼算法并将其应用到故障恢复问题进行寻优,在寻优过程中不断动态调整孤岛范围和主网恢复范围,最终得到孤岛与主网配合的最优故障恢复策略。运用改进的IEEE33节点配电网模型进行仿真,验证本文所提方法的优越性。