计及分布式电源的配电网暂态研究

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1、隶。轫大◆粤硕士学位论文万方数据计及分布式电源的配电网暂态研究万方数据STUDYOFDISATRIBUTIoNNETWORKTRANSIENTCONSIDERINGDISTRIBUTEDGENERATIONAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDe伊eeofMasterofEngineeringBYLiuZhongzeSupervisedbyProfessorXuQingshanSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversity

2、May,2014万方数据万方数据摘要随着用户对供电可靠性及电能质量要求的提高，作为电力系统相对薄弱的配电网日益得到重视，配电网环网结构、辐射状运行，运行方式多变，加上以可再生能源为主的分布式电源大量接入配电网，加重了本就复杂的配电网运行问题。分布式电源的分散式接入配电网，一方面其接入位置多样，接入容量也在提升，这对配电网的潮流分布、电压质量等稳态问题产生众多影响：另一方面，分布式电源作为动态元件本身存在着动态的控制问题，其接入配电网也为配电网带来了潜在的稳定性问题。本文含分布式电源的配电网暂态研究采用时域仿真方法，研究在各类扰动下配电网

3、的电压稳定性、分布式电源节点的控制性能等问题，以稳态潮流为初始状态，采用改进欧拉积分方法求解微分方程，能够综合分析配电网的稳暂态性能，通过仿真曲线预测分析配电网运行状态。电力系统稳／暂态仿真分析依赖于元件数学模型及相应算法，与输电网相比，配电网存在着众多特殊的地方，其模型及算法都需要考虑配电网三相不对称、辐射状结构、分布式电源接入等实际问题。模型上，本文依据基本电路及矩阵变换理论：分析得出了配电网网络参数不对称是传统对称分量法解耦失效的根本原因，为精确计算结果，配电网的仿真计算应采用abc全耦合模型及算法；建立了配电网中各类元件的三相稳

4、态、暂态模型，特别建立了dq坐标轴下分布式电源暂态模型。算法上，借鉴于输电网单相算法推导了三相前推回代和三相牛顿拉夫逊潮流算法，提出了利用前推回代为牛拉法提供初值潮流方案；将输电网单相机电暂态仿真方法成功推广到配电网三相机电暂态仿真，就配电网机电暂态仿真的一些特殊问题给出了具体解决方法，最后采用三相稳态潮流结果作为配电网暂态仿真的初始状态，以负荷突变和分布式电源投切为假想扰动，选用改进欧拉和迭代法实现了全配电网三相机电暂态仿真。本文具体的研究工作如下：(1)配电网常规元件建模：构建了线路包括串联阻抗及并联导纳的三相导纳模型：构建了变压器

5、计及变比、接线方式的三相导纳模型；负荷模型给出了常用的恒功率稳态模型、ZIP静态模型以及机电暂态模型；(2)分布式电源建模：以主流的电压型逆变器／电感滤波并网接口、PQ控制策略的分布式电源为对象，在dq轴下建立了其电路及控制器模型，提出了分布式电源电路模型标幺化方法，提出了模型基于对称系统与实际网侧节点电压不对称矛盾的解决方法；(3)含分布式电源的三相潮流计算：系统推导了纯辐射网的三相前推回代潮流算法、推导了极坐标下三相牛顿拉夫逊潮流雅克比矩阵，规范了仿真计算中相关参数正负、电流方向的正方向规定，给出了各类分布式电源节点的潮流计算处理方

6、法，通过了IEEE33节点、IEEEl23节点测试案例；(4)含分布式电源的全配电网机电暂态仿真：根据机电暂态仿真思想，提出了配电网三相时域仿真一般步骤，研究了机电暂态仿真过程中关键步骤，并就其中存在的分布式电源对称注入初值计算、分布式电源的注入电流、平衡节点的注入电流、扰动处理等配电网特殊问题进行了详细的分析说明。最后，在构建的六节点案例及IEEE33节点接入分布式电源算例中，利用matlab编写的程序实现了多重扰动下配电网三相时域仿真，绘制出了较理想的各节点各相电压曲线、分布式电源功率输出曲线。关键词：配电网：分布式电源；潮流计算：

7、暂态；时域仿真万方数据东南大学硕士学位论文万方数据AbstractAstheimprovmentofpowerusers’demandingonpowersupplyreliabilityandpowerquality，is，i,distributionnetworkwhichrelativeweakinpowersystemsbeingpaiedmoreandmoreattentionto．Distributionnetworkisdesignedasringnetworkstructurebutoperatedasradialstr

8、ucture．Whenthedistributedgenerations’(DG)distributedaccessingto，distributionnetworkwithlorsofoperatingm