基于多指标决策的柔性多状态开关优化接入技术研究

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目前,随着我国电力设备改造政策和新能源政策的逐步推进,风电、光伏等可再生能源大量并网,给配电网安全稳定运行带来不确定性,并造成电压越限等一系列隐患。由于依靠传统联络开关的网络重构,存在受到开关动作延迟、冲击电流损坏器件、经常动作缩短器件寿命等问题的约束,不能完全符合重要负荷不间断供电的要求,也使可再生能源的渗透率无法进一步提高。柔性开关(Soft Open Point,SOP)是一种新型的电力电子器件,能够改进传统调控手段的局限性,但是目前SOP造价较高,其接入容量、接入位置、网架结构和负载情况等各方面因素均影响其对配电网的贡献。因此,全面的评价SOP配置带来的效益,开展优化科学配置,关系着交直流混合配电网未来进一步发展的方向。本文以多端口柔性开关为研究对象,首先研究了柔性多状态开关的接入模式,介绍了 SOP在典型配电网中的连接拓扑结构,建立柔性多状态开关连接的拓扑表达,并对其拓扑可行域进行分析。通过对柔性开关接入点的分析,为之后柔性开关优化接入方法提供研究基础。第二步,介绍了 SOP接入的相关计算方法,量化分析经济性指标和性能指标,建立了涵盖成本和经济收益,以及可靠性、电压质量、接纳分布式电源能力等综合效益的评价指标体系和各指标计算模型。第三步,应用两步式决策方法优化柔性开关接入位置,考虑待接入电网的外部特征,对SOP接入的位置初步筛选。由于主观分析不确定性、信息不充分等因素,结合综合指标体系提出了基于灰色关联分析法建立SOP接入方案的多指标决策模型。最后,本文以三个改进的IEEE-33节点馈线组成的网络作为拓扑结构,通过对各指标求解,确定多指标决策的权重系数,最终得出三端口柔性多状态开关接入的最优方案,并基于相对贴近度进行校核,同时分析了电压质量、网损、可靠性等指标值对决策的影响,通过仿真分析,验证了本文模型的有效性和实用性。
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