计及分布式发电的动态潮流与区间潮流计算研究

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1、学校代码10530学号201510171754分类号TM614密级公开硕士学位论文计及分布式发电的动态潮流与区间潮流计算研究学位申请人昌玲指导教师彭寒梅学院名称信息工程学院学科专业电气工程研究方向电力系统及其自动化二○一八年六月六日StudyondynamicpowerflowandintervalpowerflowcalculationofdistributedgenerationCandidateChangLingSupervisorPengHanmeiCollegeCollegeofInformat

2、ionEngineeringProgramElectricalEngineeringSpecializationPowersystemanditsautomationUniversityXiangtanUniversityDegreeMasterofEngineeringDateJun6th.2018湘潭大学硕士学位论文摘要随着分布式发电技术的发展，风电、光伏发电的渗透率日益增高，但受到气候条件的影响，其发电功率具有间歇性特性，要使含风电、光伏发电的电网稳定运行，有必要进行稳定性分析。潮流计算是电力系统进

3、行稳定性分析的基础。考虑分布式发电接入电网后的不确定性，本文主要研究传统电力系统的动态潮流计算、风电参与一次调频下电力系统的动态潮流计算、计及间歇性分布式电源(distributedgenerator，DG)电力系统的区间潮流计算、基于仿射泰勒区间扩展函数的微电网区间潮流计算，研究结果对含分布式发电电网系统的调度优化、运行稳定和控制保护有一定指导意义。本文的主要研究工作如下：（1）进行传统电力系统的动态潮流计算。分析发电机与负荷的静态频率特性以及电力系统的一次调频原理，建立动态潮流模型，采用传统牛顿拉夫逊

4、法和改进欧拉法进行求解，算例仿真证明动态潮流计算考虑其发电机与负荷的一次调频特性，更加符合实际电网运行情况。（2）提出一种风电参与一次调频下电力系统的动态潮流计算方法。针对采用超速与变桨协调控制的变速风电机组，建立其一次调频特性；频率计算中提出不平衡功率分段分配方法，并采用一级三步RK法求解系统频率微分方程；常规潮流计算中提出四种新型节点类型，采用传统牛顿拉夫逊法求解节点功率方程组。算例分析验证所提方法的正确性和有效性，动态潮流计算结果可为风电参与一次调频的分析与其控制系统设计提供一定的依据。（3）进行基

5、于Krawczyk区间算子的计及间歇性分布式电源电力系统的区间潮流计算。基于区间数的基本运算法则，建立风电、光伏发电的出力模型以及具体的区间潮流计算方法。算例分析表明，Krawczyk区间算法充分展现了其应用于区间潮流计算的作用，区间潮流计算结果可为系统稳定控制及调度提供参考。（4）提出一种基于仿射泰勒区间扩展函数的微电网区间潮流计算方法。针对主从控制微电网的不同运行模式，结合区间数与仿射数，建立仿射泰勒区间扩展函数模型。在建立间歇性DG装置有功出力动态区间的基础上，建立主从控制微电网的仿射区间潮流模型，

6、提出基于仿射泰勒区间扩展函数的区间潮流算法计算动态的区间潮流，该方法避免了区间迭代并使区间运算与迭代运算解耦，可减少区间运算量及提高收敛性。最后，算例仿真验证所提方法的正确性和有效性。关键词：分布式发电；微电网；动态潮流；区间潮流；一次调频；一级三步RK法；仿射泰勒区间扩展函数I计及分布式发电的动态潮流与区间潮流计算研究AbstractWiththedevelopmentofdistributedgenerationtechnology,thepermeabilityofwindpowerandphoto

7、voltaicpowergenerationisincreasing,butinfluencedbyclimateconditions,thepowergenerationpowerhasintermittentcharacteristics.Inordertomakethepowergridcontainingwindpowerandphotovoltaicpowerstableoperation,itisnecessarytocarryoutthestabilityanalysis.Thecalcul

8、ationofpowerflowisthebasisoftheanalysisandcontrolofthesteadystateoperationofthepowersystem.Consideringtheuncertaintyofthedistributedgenerationaccesstothepowergrid,thispapermainlystudiesthedynamicpowerflowcalculation