新能源环境下无功补偿系统的协调控制

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）新能源环境下无功补偿系统的协调控制简俊威二○一八年六月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111504021广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）新能源环境下无功补偿系统的协调控制简俊威指导教师姓名、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（MasterofEngineeringScienc

2、e）CoordinativeControlofReactivePowerCompensationSystemunderNewEnergyEnvironmentCandidate:JianJunweiSupervisor:Prof.WuJiekangJune2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要新能源的使用在电力系统结构中占比的日益提升，这就意味着在配电网系统当中将会有一定规模的分布式电源(Distribu

3、tedGeneration，DG)以及电动汽车(ElectricVehicle，EV)的接入。配电网的无功优化技术不仅能从电压层面改善电能质量，还能有效降低系统有功网损，实现电力系统的安全性和稳定性运行要求。考虑到新能源发电系统(光伏和风电)并网功率因环境变化而出现的不确定性以及新能源用户(EV)充电负荷功率受个人使用习惯等而导致的随机特性，如何安全协调调度新能源入网后的电能安全问题已成为新能源环境下无功补偿系统面临的重大问题。主动配电网(ActiveDistributionNetwork，ADN)是一种通过结合配网系统实际运行情况从而主控控制电网中

4、DG等一些终端新能源状态的智能型配电网模式，进而实现对配电网运行参数的优化。以ADN为基础，本文针对新能源环境下(如DG、EV)的配电网无功调压降损方法进行了一系列的分析和研究，主要工作如下：本文在充分考虑电压质量和网损要求的前提下，首先通过建立多个新能源发电系统的随机出力模型与负荷功率波动性模型，利用基于点估计法与Gram-Charlier相结合的概率潮流计算方法对新能源环境下配电网络的多个潮流参数进行验证分析；然后提出了一种考虑分布式电源出力不确定的无功优化模型，采用模拟退火粒子群算法对新能源环境下基于随机机会约束规划的含DG的无功优化模型进行优

5、化求解，同时，通过在模型中考虑电容器组的生产成本函数，使模型更具有实际研究意义；最后在对配电网中负荷功率变化的模糊分析、新能源功率的模糊分析后，建立了一种考虑DG和EV协同调度的主动配电网无功补偿系统模糊协调优化模型，该优化模型包含了目前主动配电网中应用于电网侧的各种无功优化策略以及措施，例如：变压器的有载调压、并联电容器组的无功补偿、分布式电源的无功调节、静止无功补偿器等；而且建立了不确定性负荷（电动汽车）参与电网无功协调优化调度的模型，使得模型更加具有符合电网未来的发展趋势，并通过改进IEEE33节点对该无功系统进行了有效性验证。本文所研究建立的

6、新能源环境下的主动配电网综无功优化协调运行模型，可以充分利用主动配电网中DG与EV的协调，在充分考虑电网安全性和稳定性的基础上有效地对系统电压质量进行优化，为无功优化系统的后续相关研究提供参考与借鉴。关键词：主动配电网；无功补偿系统；分布式电源；电动汽车I广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTTheincreasinguseofnewenergyinthepowersystemstructuremeansthattherewillbeacertainamountofdistributedgeneration(DG)andelectricvehicl

7、es(EV)inthedistributionnetworksystem.Access.Thereactivepoweroptimizationtechnologyofthepowergridnotonlycanimprovethepowerqualityfromthevoltagelevel,butalsocaneffectivelyreducetheactivepowerlossofthesystemandrealizethesafetyandstabilityoperationrequirementsofthepowersystem.Takin

8、gintoaccounttheuncertaintiesofthenewenergygenerationsy