多源主动配电网的自愈优化控制关键技术研究

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1、多源主动配电网的自愈优化控制关键技术研究ResearchonSelf-healingandOptimizationControlforMulti-sourceActiveDistributionNetwork领域：电气工程作者姓名：靳小龙指导教师：贾宏杰教授穆云飞企业导师：梁伟高级工程师天津大学电气与自动化工程学院二零一四年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证

2、书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月摘要主动配电网(ActiveDistribution

3、Network,ADN)建设是低碳经济背景下分布式可再生能源大规模并网与高效利用的有效解决方案之一，对于促进我国能源结构的优化与调整具有重要战略意义。一方面ADN可以协调控制包括分布式电源(DistributedGenerations,DGs)、储能装置、可控负荷、需求侧管理等在内的多种分布式能源(DistributionEnergyResource,DER)，加大配电网对可再生能源的接纳能力，提升配电网的资产利用率；另一方面可以满足更加高级的配电自动化应用，可以动态选择经济、可靠的运行方式、拓扑结构，呈现出比传统的配电网更加灵活的运行

4、特征。本文对多源主动配电网的自愈控制关键技术展开了深入研究，主要工作如下：（1）提出了一种面向最大供电能力提升的配电网主动重构策略。首先构建了配电网最大供电能力评估指标，可通过变步长的重复潮流算法对不同运行方式下的配电网最大供电能力指标进行在线评估；随后，基于该指标提出配电网的主动重构策略，在最大供电能力指标低于安全警戒线时，以最大供电能力提升和最小开关操作次数最小为多目标对配电网进行主动优化重构，以保证配电网全天候的安全可靠运行。在配电网正常运行时，该策略可有选择性、有目的性的对配电网拓扑结构进行优化调整，提升配电网的安全裕度和抗扰动

5、能力。（2）提出一种含微网及电动汽车的多源主动配电网多级快速供电恢复策略，包含微网供电恢复、微网与电动汽车协同供电恢复，以及一级馈线供电恢复三级方案。同时，以供电恢复后配电网的网损最小为目标，构建各级供电方案的最优潮流模型，并利用遗传算法来获取配电网多级供电恢复的最优方案。该方案具有故障情况下维持系统连续运行的能力，尽可能减少系统的负荷损失，并可通过自治修复功能从故障中快速恢复。该策略可充分发掘并利用紧急情况下微网及电动汽车对区域配电网的电能支撑作用，提高配电网故障后供电的可靠性。（3）提出一种面向输电网阻塞管理的主动配电网多级分层控制

6、策略，包含以输配网联络线功率最小为目标的配电网快速重构方案、多源配电网主动孤岛运行方案以及需求侧主动响应方案。通过典型算例仿真的结果表明所提基于多源主动配电网的多级分层控制策略可在一定程度上缓解紧急情况下输电线路阻塞现象，同时尽可能保障配电网的供电可靠性。I关键词：主动配电网，最大供电能力指标，主动重构，微网，供电恢复，最优潮流，输电阻塞管理IIABSTRACTTheactivedistributionnetwork(ADN)providesaneffectivesolutiontoenablelarge-scaleintegratio

7、nandutilizationofrenewableenergysourcesintimesoflowcarboneconomicdevelopment,whichhasasignificantpotentialtosupporttherealizationofoptimizationandadjustmentofenergystructureinChina.Asanovelpatternforlarge-scaleofdistributedgenerations(DGs)plugtodistributionnetwork,whichi

8、sdifferentfromthemicrogrid,ADNcancoordinatecontrolofdiversifieddistributedresourcesincludingdistributed