主动配电网静态电压稳定分析与控制技术研究文献综述

 2022-11-20 04:11

文献综述(或调研报告):

1、主动配电网

国际大电网会议(CIGRE)C6.11项目组于2008年提出了主动配电网(active distribution network,ADN)的概念,清晰地表明ADN可以通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流,以便对局部的DG进行主动控制和主动管理,得到了广泛的认可。CIGRE C6.11 工作组报告对主动配电网的定义是:主动配电网具有对包括发电机、负载和储能装置在内的分布式资源组合进行控制的系统;配电运行人员能够应用灵活的网络拓扑,调整潮流的分布;分布式资源可以根据适当的监管政策以及用户接入协议,向系统提供一定程度的辅助服务支撑。

文献[1]重点研究了主动配电网的定义及其特征,分析了主动配电网的研究现状及其关键技术,包括:含间歇式可再生能源及储能装置的主动配电网综合规划技术、基于配电网主动机制的分布自治与全局优化相结合的协调控制技术、功率及能量灵活可调的主动配电网全局优化能量管理技术以及主动配电网多目标经济性评估等。文献[2]总结了近年来主动配电网的相关研究成果,主要包括:主动配电网的控制方式、分布式电源的优化规划、电压管理、电动汽车的主动管理、需求侧管理、主动配电网的保护和故障定位等,并进一步提炼了为主动配电网提供支撑的相关新兴技术。最后,提出了未来可能会影响主动配电网发展的新技术和新概念。

包含DG的主动配电网的电压特性与传统电网的电压特性相比,由于分布式电源的接入,致使配电网的单向潮流结构发生了变化,潮流的大小和方向无法预测。文献[3-6]对分布式电源接入配电网后,对配电网产生的影响进行阐述,主要包括对配电网电压的影响,对系统电压稳定性的影响,对配电网供电可靠性的影响。其中文献[3]针对分布式电源接入配电网后对电压造成的影响,利用叠加原理算法分析了分布式电源引入后配电网的电压分布,并应用一定的仿真模型对DG接入条件不同时进行仿真得到相应的电压分布情况。并且提出了一种分布式电源的最优接入点算法,以便更准确的分析含DG的配电网电压特性。文献[4]分析讨论了 DG安装位置的选取、优化容量的确定会影响到系统的短路电流、配电网的电压分布及电压稳定性等,合理的位置和容量可以有效改善配电网的电压分布,减小网损,提高系统负荷率。文献[5]中从系统电能质量的角度考虑风电场的穿透功率极限,即在系统正常运行条件下能够接受的最大DG注入有功功率与系统最大有功负荷的百分比。并对DG接入配电网的电压稳定性问题做了详细的分析,其中提出了静态电压稳定性指标的概念用于定量的对配电网系统的静态电压稳定性进行判断。文献[6]介绍了配电网静态电压稳定分析中的常用指标, 通过实例计算分析了各种不同型式的分布式发电设备及其在配网中的不同安装位置对系统静态电压稳定性的影响,对采用的静态电压稳定指标进行了讨论,分析了该指标与系统负荷增长因子之间的关系,所得结论对配电网中的分布式发电规划具有一定的指导作用。

2、静态电压稳定的分析方法

文献[7]指出静态电压稳定主要研究平衡点的稳定性问题,它要求系统受到的扰动幅度足够小或系统的演化过程足够缓慢,以至可以忽略系统模型的动态过程,此时,系统的运行轨迹由稳定的平衡点构成如果系统的功率无法平衡,即不存在稳定的平衡点,就认为系统会发生电压失稳,这种失稳机理可以通过P-V曲线或V- Q曲线得到很好的解释。从本质上说,这是将网络传输极限功率时的运行状态当作静态电压稳定的极限状态。静态分析方法众多,以下综述一些广泛使用的具有代表性的方法。

1)灵敏度法

2)特征值分析法、模式分析法和奇异值分析法

3)非线性规划法

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