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基于模糊模式识别的分布式电压控制实时分区算法

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电力系统自动化 2006年第3期30卷 34-37页

作者：吴冀湘涂光瑜罗毅华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

提出了一种适用于电力系统紧急状况的分布式电压控制分区算法。首先建立详细的适用于分区算法的无功电压模型;然后通过建立与电压控制相关的系统运行特征向量,得到了包含若干典型事故、异常以及正常情况运行方式的样本集,并计算出对应... 详细信息

提出了一种适用于电力系统紧急状况的分布式电压控制分区算法。首先建立详细的适用于分区算法的无功电压模型;然后通过建立与电压控制相关的系统运行特征向量,得到了包含若干典型事故、异常以及正常情况运行方式的样本集,并计算出对应的电压分区方案;在紧急情况时,采用模糊模式识别的方法,实时识别电力系统的实际运行状态,确定电压控制分区方案。仿真结果表明该电压控制分区算法在紧急情况下取得较好的效果。

关键词：实时控制分布式电压控制模糊模式识别分区

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含高比例光伏的低压配电网分布式电压控制方法研究

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含高比例光伏的低压配电网分布式电压控制方法研究

作者：罗焱予重庆大学

学位级别：硕士

随着全球经济的发展和能源形式的转型,化石燃料等传统能源逐渐被可再生能源所代替,以清洁能源为主的新型电力能源结构在世界各国受到关注。由于风电、光伏等新能源的快速发展,特别是大量分布式光伏电源接入配电网,给配电网的运行与控制... 详细信息

随着全球经济的发展和能源形式的转型,化石燃料等传统能源逐渐被可再生能源所代替,以清洁能源为主的新型电力能源结构在世界各国受到关注。由于风电、光伏等新能源的快速发展,特别是大量分布式光伏电源接入配电网,给配电网的运行与控制带来了新的挑战。以低压配电网为例,光伏装机容量逐年上升,但由于用户需求有限,光伏出力无法被完全消纳,电压越限问题尤为严重。光伏的分布式特性和其输出的波动性、不确定性,增加了系统运行控制的难度,同时,低压配电网通信能力有限,连续通信的控制模式会给网络带来巨大的负担,造成通信资源的浪费。因此,研究高比例光伏接入低压配电网的电压控制策略对于提升电网消纳可再生能源的能力,推进电力系统的低碳转型具有重要意义。为提升光伏就地消纳能力并实现电压控制,本文基于多Agent系统(MAS),考虑事件触发和光伏逆变器功率因数限制的影响,研究了含高比例光伏的低压配电网分布式无功电压控制方法。首先,建立基于MAS的双层控制模型,充分利用光伏输出无功的能力,提出了基于灵敏度矩阵和一致性协议的分布式控制律,实现电压稳定控制以及光伏无功输出按照其容量进行均衡分配。然后,针对连续通信和光伏逆变器功率因数限制等问题,对该双层控制策略进行改进,提出分布式储能参与的事件触发电压控制策略,有效减少了通信的任务数量和频次,提升了电压控制的效果。最后,搭建实时数字仿真平台(OPAL-RT OP5600),仿真测试所提出的分布式无功电压控制策略的有效性。本文的主要研究内容包括:(1)低压配电网特性分析和MAS网络搭建。首先,本文介绍了光伏发电系统的模型,从电压越限的根本原因出发,通过灵敏度矩阵分析了低压配电网的网络特性。其次,搭建了基于MAS的控制模型,该模型的物层网络由主网、传输线路、分布式电源(光伏、储能)和负载组成,通信网络由光伏Agent和储能Agent组成。最后,设计了多Agent网络的通信规则。(2)基于多Agent系统的分布式无功电压控制方法。针对含高比例光伏的低压配电网电压越限问题,本文提出了一种双层控制策略,首先,搭建的MAS网络模型中,光伏节点电压信息传递至通信网络层,由Agent计算光伏逆变器的输出设定值。然后,提出了适用于任意网络的分布式控制律,底层控制基于电压灵敏度矩阵,上层控制基于一致性协议。进一步,从理论上证明了分布式一致性控制律的收敛性,保证了系统在迭代过程中,能实现无功均分。最后,在仿真平台设计了四组算例,验证了该双层控制策略的有效性。仿真结果显示,在高比例光伏接入低压配电网的情况下,提出的控制策略能够解决低压配电网电压越限问题。(3)基于事件触发的分布式无功电压控制方法。针对低压配电网通信能力有限和光伏功率因数限制等问题,本文提出一种基于事件触发且分布式储能参与的分布式无功电压控制策略。首先,在MAS模型中加入分布式储能,消除光伏功率因数限制对电压控制效果的影响。其次,提出用事件触发替代传统实时触发一致性协议,改进本文所提出的双层控制策略。同样,利用数学分析验证了事件触发一致性控制律的收敛性。最后,在仿真平台设计了三组算例,验证了该双层控制策略的有效性。仿真结果显示,本文提出的基于事件触发的分布式无功电压控制策略不仅有效解决电压越限问题,而且降低了Agent之间的通信频次。

关键词：低压配电网光伏多Agent系统分布式电压控制事件触发控制

直流微电网多储能并联电压和功率共享控制方法研究

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电工电能新技术 2023年第9期42卷 36-45页

作者：曾伟熊俊杰李建林苗浩田开山金国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西南昌330096 储能技术工程研究中心(北方工业大学) 北京100144

针对多储能单元并联的孤岛直流微电网功率分配精度和电压降落问题,本文提出了一种包括电压偏移和下垂斜率调整的分层分布式控制方法。该方法可以实现储能单元精确功率共享和直流母线电压自恢复,弥补了下垂控制均流精度差、电压偏差大的... 详细信息

针对多储能单元并联的孤岛直流微电网功率分配精度和电压降落问题,本文提出了一种包括电压偏移和下垂斜率调整的分层分布式控制方法。该方法可以实现储能单元精确功率共享和直流母线电压自恢复,弥补了下垂控制均流精度差、电压偏差大的缺点。通过增加偏移电压和调节下垂增益,可以有效地补偿下垂控制器引起的电压降落。无论负载如何变化,直流母线电压始终可以自动调整。此外,本文还详细介绍了控制器的设计过程,并证明了系统的稳定性。最后,通过仿真和实验验证了该控制方法的有效性和优越性。

关键词：直流微电网分布式电压控制功率共享下垂控制储能

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计及线路调压器的光伏高渗透率配电网电压控制策略

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电气工程学报 2022年第3期17卷 177-183页

作者：冯雪党东升张坤田星屈高强国网宁夏电力有限公司经济技术研究院银川750000

针对线路调压器模型引入的非凸性导致分布式算法无法收敛的问题,提出一种结合交替方向乘子法和分支定界算法的光伏高渗透率配电网分布式电压控制策略。首先,依据线路调压器位置将配电网划分为多个集群,各集群以经济性最优为目标消除内... 详细信息

针对线路调压器模型引入的非凸性导致分布式算法无法收敛的问题,提出一种结合交替方向乘子法和分支定界算法的光伏高渗透率配电网分布式电压控制策略。首先,依据线路调压器位置将配电网划分为多个集群,各集群以经济性最优为目标消除内部电压越限,得到局部最优调度方案;其次,相邻集群交换边界信息,利用交替方向乘子法进行集群间协调优化,通过不断迭代得到满足全局约束的调度方案;再次,针对线路调压器引入的非线性整数等式约束,基于分支定界法将其松弛为线性不等式约束,得到线路调压器最优档位;最后,利用改进的IEEE 33节点配电网验证了所提电压控制策略能够充分发挥线路调压器的优势,有效解决配电网电压越限问题,促进分布式光伏消纳。

关键词：配电网线路调压器分布式电压控制交替方向乘子法分支定界算法

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