SVC与分布式电源的协同优化技术研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）SVC与分布式电源的协同优化技术研究吴长元二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111504019广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）SVC与分布式电源的协同优化技术研究吴长元指导教师姓名、职称：吴杰康教授学科(专业)或领域名称：电气工程学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：2018年5月29日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster（MasterofEngineeringScience）ACoo

2、perativeOptimizationTechnologyforSVCandDistributedGenerationCandidate:WuChangyuanSupervisor:Prof.WuJiekangMay2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要随着人类社会的快速发展，发展所必须的传统化石能源正面临着枯竭和环境污染等威胁。电能作为清洁高效的二次能源目前主要由化石能源转化而来，为了应对化石能源带来的资源枯竭和环境

3、污染等威胁，以太阳能和风能为代表的可再生能源的使用受到了广泛的重视。在国家可持续发展战略的推动下，以光伏和风电为代表的分布式电源具有环境友好、供电灵活、安装方便等优点引起了广泛的研究和应用。集中式发电和分布式发电相结合的供电模式是未来电网发展的必然方向。电动汽车与传统燃油汽车相比具有环保节能等明显优点，电动汽车的推广应用也越来越广泛。但分布式电源出力和电动汽车充电负荷的不确定性对配电网影响很大，如果不能得到合理有效的控制，将会出现电压越限、加剧负荷高峰等严重影响配电网安全稳定运行的问题。因此，对含有分布式电源和电动汽车的新能源配电网协同优化控制方法提出了更高要求。鉴

4、于上述问题，本文针对含分布式电源和电动汽车的配电网协同优化控制方法进行了分析和研究，主要工作如下：(1)采用随机变量和模糊变量对光伏发电系统和风力发电机组两种分布式电源出力和电动汽车充电负荷不确定性进行分析，建立分布发电系统出力和电动汽车充电负荷的概率分布模型和模糊分布模型。采用可处理输入随机变量间相关性的基于拉丁超立方采样的蒙特卡洛(CLMCS)概率潮流计算方法和基于可信性理论的模糊潮流计算方法分析分布式电源出力和电动汽车充电负荷不确定性对配电网电压的影响；(2)对静止无功补偿器(SVC)的工作原理和基于电力系统无功需求的SVC控制系统及其控制策略进行分析，利用其

5、快速连续的无功调节能力对含分布式电源和电动汽车的新能源配电网电压进行调节；(3)根据分布式电源出力和电动汽车充负荷电概率分布模型，分析光伏发电系统、风电机组和电动汽车无功调节能力，建立基于随机机会约束规划的SVC与分布式电源协同优化模型，结合有载调压变压器和电容器等传统无功调节手段，协同优化SVC与分布式电源输出的无功功率，并借助电动汽车与电网互动(V2G)技术对电动汽车充放电进行优化控制，使得电动汽车在向电网放电的同时还可为电网提供部分无功支撑，采用CLMCS概率潮流计算方法和改进NSGA-II对模型进行求解，并采用改进IEEE-69节点配电网系统对该模型和求解方

6、法进行了验证；I广东工业大学硕士学位论文(4)根据分布式电源出力和电动汽车充电负荷模糊分布模型，建立基于模糊机会约束规划的SVC与分布式电源协同优化模型，结合有载调压变压器和电容器等传统无功调节手段，协同优化SVC与分布式电源输出的无功功率，并借助电动汽车V2G技术对电动汽车充放电进行优化控制，使得电动汽车在向电网放电的同时还可为电网提供部分无功支撑，采用基于可信性理论的模糊潮流计算方法和改进多目标粒子群算法对模型进行求解，最后采用改进IEEE-69节点配电网系统对该模型和求解方法进行了验证。关键词：配电网；静止无功补偿器；分布式电源；电动汽车V2G；随机机会约束规

7、划；模糊机会约束规划II摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofhumansociety,thetraditionalfossilenergynecessaryfordevelopmentisfacingthethreatofdepletionandenvironmentalpollution.Asacleanandhighlyefficientsecondaryenergysource,electricenergyiscurrentlymainlyconvertedfromfossilenergy.Inordertocopewit