含分布式电源配电网的运行域和安全域

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1、含分布式电源配电网的运行域和安全域DispatchableRegionandSecurityRegionofDistributionSystemswithDistributedGenerators学科专业：电气工程作者姓名：王博指导教师：肖峻教授天津大学电气自动化与信息工程学院二零一七年十二月Ｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宂工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡

2、献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：加１年Ｐ月；日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘＾（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名：导师签名ｇｋ）如签字日期：７年４月ｒ日：年丨月日签字日期摘要在国家日益重视环境污染、能源转型的大环境下，高比例可再生能源接入已成

3、为我国智能电网发展的必然趋势。分布式电源（distributedgenerator,DG）作为可再生能源并网发电的重要形式，以其投资省、清洁环保、供电可靠性高等优点，正大量接入智能配电网中。DG的高比例接入使得配电网呈现闭环结构、开环运行的特性，线路局部潮流倒送，对配电网的电压稳定性、系统规划、系统运行以及电能质量等方面产生较大的影响。本文针对DG接入后配电网安全域（DistributionSystemsSecurityRegion,DSSR）呈现新特性，主要做出以下工作：1.介绍配电网安全域理论并分析DG接入对配电网的影响。首先，阐述传统DSSR概念。其次，考虑DG及微网的

4、接入位置、出力大小以及渗透率等因素对配电网的影响，提出了配电网运行域的概念：运行域描述了保证配电网安全前提下的配电网中DG及微网出力范围，能方便地用于对DG及微网的主动调度。再次，对不同类型DG进行分类，简要介绍微网。最后，分析分布式电源接入对配电网电压、调度以及电网稳定性的影响。2.提出配电网运行域模型以及求解方法。提出了DG及微网运行域的数学模型及计算方法，能计算得到满足电压、潮流等约束下不同类型DG的运行域，并适用于微网。之后，利用IEEE33节点算例，计算得出含PQ型或PV型DG的微网以及DG的运行域，并与不含DG和微网的负荷运行域进行对比分析，验证了本文方法的有效性

5、。DG或微网的加入导致运行域面积增大，拓扑结构更加复杂；相同条件下，含PV型DG微网比含PQ型DG微网运行域面积更大，相应地，PV型DG比PQ型DG运行域面积更大。3.提出基于潮流计算的有源配电网安全域（ActiveDistributionSystemsSecurityRegion,DSSR）模型。首先，通过N-1安全准则、电压偏移等约束条件，给出有源配电网安全域的数学模型以及安全边界的计算方法。其次，通过实际算例，观察考虑潮流后，有源配电网安全域和安全边界的新特性。通过对比分析可知，考虑潮流后的有源配电网安全域模型结果更精确；安全边界角度可能围绕45°或135°发生0~±1

6、5°左右的偏移。4.建立含DG的配电网安全边界与安全距离计算软件。首先，根据项目集成软件需求，确定编程环境及程序功能；其次，根据含分布式电源的配电网安全域模型，给出程序开发框架与方案；最后，利用两分段两联络算例以及嘉兴地区实际电网数据仿真分析，验证所提计算方法与软件的可行性与有效性。关键词：分布式电源，安全域，微网，运行域，潮流IABSTRACTInthecontextofChina'sincreasingemphasisonenvironmentalpollutionandenergytransformation，theaccessofhighpenetrationrene

7、wableenergyaccesshasbecomeaninevitabletrendofChina'ssmartgriddevelopment.Asanimportantformofrenewableenergy,DGisaccessingtosmartdistributionnetworkinalargenumber,withitsadvantagesuchasinvestment,cleanenvironmentandhighreliability.HighpenetrationaccessofD