【摘 要】
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在新能源和新兴负荷接入比例快速增长的背景下,配电网电力电子化水平不断提高,促进了交直流配电网的快速发展。含高比例波动性新能源和多类型随机性负荷的交直流配电网,受源荷不确定性的影响,其运行状态呈现出较强的复杂性和多样性。本文围绕源荷不确定条件下交直流配电网中可再生分布式电源(DG)的优化配置问题和含DG交直流配电网电压优化问题开展了研究。主要研究工作如下:1)开发了基于交替迭代法的交直流配电网随机潮
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在新能源和新兴负荷接入比例快速增长的背景下,配电网电力电子化水平不断提高,促进了交直流配电网的快速发展。含高比例波动性新能源和多类型随机性负荷的交直流配电网,受源荷不确定性的影响,其运行状态呈现出较强的复杂性和多样性。本文围绕源荷不确定条件下交直流配电网中可再生分布式电源(DG)的优化配置问题和含DG交直流配电网电压优化问题开展了研究。主要研究工作如下:1)开发了基于交替迭代法的交直流配电网随机潮流计算方法。首先,考虑光伏的波动性、风电的间歇性以及负荷的随机性,建立了源荷概率分布模型基;然后,基于AC-DC换流器、DC-DC变换器的控制特性,建立了交直流配电网中电力电子变换器的稳态模型;最后,基于拉丁超立方抽样(LHS)对交直流配电网进行随机潮流计算。仿真结果表明所提方法与蒙特卡洛模拟法相比,迭代次数更少、计算效率更高。2)构建了计及源荷不确定性的交直流配电网可再生DG选址定容模型。首先,建立了以DG年投资费用和网损期望值最小为目标的DG选址定容模型;然后,采用以提出的免疫混沌杂交粒子群算法(ICHPSO)为载体通过对接入交流侧的风机和直流侧的光伏进行规划求解;最后,对所提交直流配电网可再生DG最佳配置优化方法进行仿真验证。结果表明,所提规划方法实现了DG对节点电压的改善作用,且所用优化算法具有良好的收敛特性以及快速全局寻优的能力。与确定性分析结果相比,考虑荷源不确定性时的年投资费用更小,更能反映实际情况,验证了本文所提规划模型的合理性。3)在DG优化配置的基础上提出了源荷不确定条件下交直流配电网多目标电压优化方法。首先,构建了综合考虑节点电压偏差平均值的期望、电压损耗平均值的期望和网损的期望最小的多目标模型;其次,采用所提ICHPSO算法对不确定条件下交流侧的无功补偿装置出力和直流侧的储能装置出力进行求解;最后,对所提的交直流配电网多目标电压优化方法进行仿真验证。结果表明,所提方法有效改善交直流配电网电压质量,提高了交直流配电网应对源荷不确定性的能力。
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