低压有源配电网的协调控制优化模型与方法研究
为实现我国关于“碳达峰、碳中和”的重大目标，可再生能源将以分布式电源的形态越来越广泛地接入到低压配电网（LowVoltageDistributionNetwork，LVDN）。但可再生能源发电的随机波动以及电源的单相接入将加大LVDN的调控难度，直接全额消纳上述电源出力也将给电网运行带来不利影响。随着控制技术的发展、电动汽车等柔性负荷占比的提升、新型储能技术的成熟，LVDN可调度资源愈加丰富，为低压有源配电网的协调控制研究提供了机遇。本文基于LVDN三相四线制潮流约束研究计及“源-储-荷”调度资源互动的低压有源配电网协调控制方法。主要工作内容如下： 首先，对低压有源配电网进行建模，提出低压有源配电网的基本结构和组成，对“源-储-荷”的特性进行分析；基于三相四线制节点导纳矩阵对LVDN各元件进行三相建模，引入以注入电流为修正量的牛顿拉夫逊三相潮流模型；搭建低压有源配电网基态模型并进行潮流计算，研究光伏接入LVDN后电压、网损、三相不平衡度的变化规律，揭示了光伏接入LVDN后可能带来的影响，为“源-储-荷”协调控制策略的制定提供依据。 其次，针对单相光伏接入可能加剧三相不平衡的现象以及传统三相平衡优化在三相四线制LVDN的适用性问题，分析了光伏逆变器无功调节对LVDN的积极作用，研究光伏选相并网基本流程及装置可行性，基于此建立含光储的LVDN三相不平衡度优化模型；使用三相四线潮流模型对LVDN进行建模，利用区间数对光伏出力的不确定性进行描述，并以区间约束水平对区间约束进行转化，同时构建了互补约束对离散变量进行连续化处理；算例结果表明，通过光伏选相并网、光伏逆变器无功调节、储能有功调节能有效降低LVDN三相不平衡度而且求解算法收敛性好，求解效率高。 最后，在上述网侧调控资源的基础上，以负荷侧调控能力为切入点，增加了价格型需求侧响应机制这一调控手段，提出了网-荷两个主体协同的基本框架，建立了配电运行成本代价最小和用户用能成本最小的双目标优化调度模型；采用ε-约束法和计及主观权值修正的熵权双基点法对双目标优化调度模型进行求解和折中解选取；仿真结果表明，需求侧响应参与调控后增加了LVDN的调控灵活度，通过双目标的折中解选取，能够有效平衡配网侧改善电能质量的需求和用户侧降低用能成本的需求。
低压有源配电网;协调控制;优化模型;双目标优化调度
华南理工大学
硕士
电力系统及其自动化
张勇军
2021
中文
TM73
2022-01-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）