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随着分布式电源接入配电网,配电网的运行状态将日趋复杂化。与此同时,智能配电网的覆盖率越来越大,更多新型量测设备在配电网中使用。在这两个背景下,更好地利用新型量测设备不但能提高配电网的可观测性,还能通过一些算法的分析与计算,使调度人员能够更准确的判断智能电网的安全状态。这样一来,不但能提高配电网运行的可靠性,还能使分布式电源更可靠更高效的接入配电网。然而,随着新型量测设备的使用以及分布式电源的接入,传统的分析方法已经无法使量测设备发挥最大效力,无法应对分布式电源接入造成的系统运行状态复杂化。因此,本文从配电网状态估计和配电网静态安全性两个方向入手,研究了配电网状态估计量测优化配置和配电网静态安全域。
针对新型量测设备在配电网中的使用,本文提出一种针对分布式状态估计的分区与量测点优化配置的优化模型,该模型以系统整体数据冗余度为目标,使分区规模达到最优,量测点分布更加均匀。另外,针对配电网状态估计中雅克比矩阵奇异的问题,提出奇异值分解求逆的方法,不但可以在不影响整体精度的情况下求取近似逆矩阵,还使原先无法计算的情况得以解决。在LaPSEE135节点测试系统中验证了分区与量测点优优化模型能够使计算的精确度提高。在IEEE33节点测试系统中验证了基于奇异值分解求逆的分布式状态估计方法能够在不影响计算精度的情况下,提高计算速度。
针对配电网有功静态安全性问题,本文提出一种配电网节点注入功率空间静态电压安全域边界的求解方法,先通过基于最小二乘-粒子群的边界求解方法求解节点注入功率空间静态电压安全域边界点,再通过线性多流形聚类方法将边界点分类到不同的边界超平面上,最后求解边界超平面。在改造后的IEEE33测试系统中求解节点注入功率空间静态电压安全域边界,相比于之前对潮流方程线性化的求解方法,不仅提高了超平面边界求解精度,还再一次证明了节点注入功率空间静态电压安全域边界超平面的存在性。
针对新型量测设备在配电网中的使用,本文提出一种针对分布式状态估计的分区与量测点优化配置的优化模型,该模型以系统整体数据冗余度为目标,使分区规模达到最优,量测点分布更加均匀。另外,针对配电网状态估计中雅克比矩阵奇异的问题,提出奇异值分解求逆的方法,不但可以在不影响整体精度的情况下求取近似逆矩阵,还使原先无法计算的情况得以解决。在LaPSEE135节点测试系统中验证了分区与量测点优优化模型能够使计算的精确度提高。在IEEE33节点测试系统中验证了基于奇异值分解求逆的分布式状态估计方法能够在不影响计算精度的情况下,提高计算速度。
针对配电网有功静态安全性问题,本文提出一种配电网节点注入功率空间静态电压安全域边界的求解方法,先通过基于最小二乘-粒子群的边界求解方法求解节点注入功率空间静态电压安全域边界点,再通过线性多流形聚类方法将边界点分类到不同的边界超平面上,最后求解边界超平面。在改造后的IEEE33测试系统中求解节点注入功率空间静态电压安全域边界,相比于之前对潮流方程线性化的求解方法,不仅提高了超平面边界求解精度,还再一次证明了节点注入功率空间静态电压安全域边界超平面的存在性。