含分布式电源的配电网无功电压控制研究

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1、学校代号10532学号S12092017分类号TM731密级公开硕士学位论文含分布式电源的配电网无功/电压控制研究学位申请人姓名付英杰培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称汪沨教授学科专业电气工程研究方向电力系统及其自动化论文提交日期2015年4月27日学校代号：10532学号：S12092017密级：公开湖南大学硕士学位论文含分布式电源的配电网无功/电压控制研究学位申请人姓名：付英杰导师姓名及职称：汪沨教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电力系统及其自动化论文提交日期：2015年4月27日论文答辩日期：2015年5

2、月22日答辩委员会主席：李欣然教授ResearchontheControlofReactivePowerandVoltageofDistributionNetworksContainedDistributedGenerationbyFuYingjieB.E.(TaiyuanUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEn

3、gineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorWANGFengMay，2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；乂弁日期ｗ爲ｙ月＾日学位论文版

4、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、□，年解密后适用本授权书。保密＾２、不保密巧＾（请在上相应方框内打如＇＇作Ｓ作者签名；麥毒９期：月可曰导师签名日期；於年ｙ月日＾硕士学位论文摘要分布式电源接入配电网后，对配电网的无功规

5、划和无功/电压实时控制都有影响。IEEE157标准建议中小分布式电源接入配电网后，应该避免主动参与配电网电压调节。IEEE157标准虽然最大程度地保证了配电网的安全运行，但是在一定程度上限制了分布式电源提供辅助服务的能力。因此，有必要研究分布式电源条件下的配电网无功优化。本文首先论述了配电网无功优化研究现状，对配电网无功优化数学模型和算法进行了研究。论文的主要工作包括以下三方面：首先定量分析了分布式电源对配电网节点电压、网络损耗的影响，建立了基于和声算法的配电网无功补偿装置优化配置模型，考虑了无功补偿装置的投资费用和配电网年

6、电能损耗费用，将无功补偿装置的投资费用折合成等年值，以等年值和配电网年电能损耗费用最小为目标。为了使数学模型更接近配电网的实际运行情况，将配电网的负荷分为最大负荷、最小负荷和一般负荷，分布式电源出力也分为三种负荷方式下的出力情况，同时将其当作PQ节点处理。在最大负荷方式下，确定无功补偿装置的容量，计算无功补偿装置的投资费用和折合后的等年值，同时，计算最大负荷方式下的年电能损耗费用。在最小负荷和一般负荷方式下，给出电容器组的投切结果，确定年电能损耗费用。最后根据总费用，利用和声算法确定无功补偿装置优化配置方案。其次建立了基于灵

7、敏度分析的配电网无功优化数学模型，以配电网节点电压偏移量最小为目标函数，综合考虑调节分布式电源无功出力和投切电容器组来进行无功优化。分析了分布式电源的无功调节能力，对具有无功补偿能力的分布式电源进行了分类。详细推导了电压/无功灵敏度矩阵的计算公式，在已知配电网运行参数的前提下，能快速得到电压/无功灵敏度矩阵，通过灵敏度高的节点确定进行无功补偿的节点，使配电网无功优化更具目的性，最后计算无功补偿量。最后提出了基于Pareto最优的多目标无功优化方法，利用多目标和声算法对多目标无功优化模型直接进行求解，而不需要借助权重将多目标转

8、化为单目标。本文所提的多目标和声算法，借助了自适应和声参数，利用分层排序法寻找Pareto最优解。利用ZDT1、ZDT2、ZDT3测试函数对多目标和声算法进行测试，并利用拥挤度距离和分散性两个指标对算法进行评价，与NSGA-Ⅱ进行比较，结果表明了算法的有效性。仿真结果与已有的利用权重将多目