微网的随机潮流计算研究

论文摘要

随着科技的不断进步和经济的飞速发展,能源和自然资源的消耗越来越大。微网作为电力系统发展的重要趋势,对于发展新能源发电技术,解决能源问题,具有极其重要的意义。同时,随着可再生能源为主的分布式发电技术得到飞速发展,微网可以最大限度的发挥分布式发电供能系统的效能,将各种分布式电源组合为当地负荷提供电能,并在任何情况下保证微网内负荷的正常运行,解决了分布式电源的孤岛运行等问题。然而微网内部分微电源的输出功率具有随机性,分析微网的运行特性时,就需要考虑这种随机性,因此,对于含分布式电源微网的随机潮流问题进行研究和分析,就具有极其重要的意义。本文首先从微电源、储能元件、负荷各方面对微网建模展开研究,并在对现有的电力系统随机潮流算法进行全面对比分析的基础上,重点研究了基于半不变量及Gram-Charlier级数的随机潮流算法,将其应用于微网的随机潮流计算分析中。目前广泛使用的基于半不变量及Gram-Charlier级数的随机潮流算法较为快速可靠,但必须保证级数展开式中峰度、偏度系数接近于0,而微电源的随机出力波动性较大,往往打破这个前提条件。针对这一问题,本文提出了一种改进的微网随机潮流算法。该方法将随机变量离散、正态分布分开处理,并利用离散分布函数的求取方法,当微电源的随机出力波动性较大时,仍能准确的获得状态变量的概率分布。将以上两种微网随机潮流算法应用于具体的微网结构中,展开微网随机潮流运行特性的研究,并分析了储能元件以及不同类型、容量微电源对微网运行特性的影响,以期对微网的规划设计有所帮助。仿真结果表明,微电源类型不单一并且不同类型微电源之间容量越接近,可以明显改善其随机出力对微网节点电压波动性的影响;微网内的储能元件由于自身的充放电特性也可以抑制微电源随机出力对微网运行状态的影响。最后当微网并网运行时,从所接入电网的角度对微网的等值建模展开研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 微网研究概述
• 1.3 电力系统随机潮流计算方法研究现状
• 1.4 本文所做的工作和章节安排
• 2 电力系统随机潮流原理及算法
• 2.1 引言
• 2.2 基础概率理论研究
• 2.3 基于解析法的随机潮流计算
• 2.4 基于模拟法的随机潮流计算
• 2.5 基于近似法的随机潮流计算
• 2.6 小结
• 3 微网随机潮流计算模型及程序设计
• 3.1 引言
• 3.2 微网模型研究
• 3.3 潮流方程线性化模型
• 3.4 微网的随机潮流算法及流程
• 3.5 基于半不变量的改进微网随机潮流算法
• 3.6 微网的随机潮流计算程序开发设计
• 3.7 小结
• 4 微网随机潮流特性分析
• 4.1 引言
• 4.2 微网随机潮流运行特性
• 4.3 微电源对微网特性的影响分析
• 4.4 储能元件对微网运行特性的影响分析
• 4.5 微网等值建模研究
• 4.6 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献