考虑源储荷特性的有源配电网多时段孤岛划分方法

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1、考虑源储荷特性的有源配电网多时段孤岛划分方法Multi-periodIslandingPartitionMethodofActiveDistributionNetworksConsideringtheOperationCharacteristicsofDG,EnergyStorageandLoad工程领域：电气工程作者姓名：刘家恺指导教师：王成山教授企业导师：申刚高级工程师天津大学电气自动化与信息工程学院二〇一七年十二月摘要近年来，分布式电源在配电网中的渗透率的不断提高对配电网的运行方式和控制手段产生了多方面的影响。对于含分布式电源和储能系统的有源配电网，孤岛运行方式可以在极端条件下提高

2、配电系统运行的可靠性。本文考虑了配电系统中源储荷各部分的时序特性，提出了一种有源配电网多时段孤岛划分方法，并将智能软开关SOP替代传统的联络开关引入有源配电网孤岛划分中，最大程度地提高分布式电源对负荷的供电恢复能力，对保证配电系统的安全可靠运行具有重要意义。论文的主要工作如下：1）针对光伏、风电等间歇性电源，建立了考虑源储荷特性的有源配电网时序孤岛划分模型。模型考虑了孤岛运行时分布式电源和储能系统的控制模式以及故障发生时刻和持续时间对孤岛划分结果的影响，通过储能系统和分布式电源的协调配合，利用网络重构调整配电系统运行方式，优化电源与负荷的配合方案，提高了分布式电源利用率，进一步提高配电系

3、统的供电恢复水平；2）建立了基于SOP的有源配电网时序孤岛划分模型。以分布式电源为中心形成的电力孤岛，受分布式电源容量及接入位置的影响，配电系统中的负荷往往不能完全恢复。SOP具有强大的功率实时控制能力，可以实现不同孤岛区域间的柔性互联，有效改善整个配电系统的潮流分布。同时，SOP还可以实现故障区域电压和频率的支撑。因此，将智能软开关SOP引入有源配电网孤岛划分模型中，可以有效地减少失电区域范围，最大程度地提高配电系统的供电恢复水平；3）有源配电网多时段孤岛划分模型在数学上属于大规模混合整数非线性规划问题，通过采用凸松弛技术将其转化为二阶锥规划模型，可实现该问题的高效求解，通过与内点法的

4、计算结果进行对比，在IEEE33节点算例上验证了所提出的模型和算法的正确性和有效性。关键词：分布式电源，孤岛划分，储能系统，网络重构，智能软开关IABSTRACTThecontinuousincreasingofthedistributedgenerationpenetrationinactivedistributionnetwork(AND)haschangedtheoperationmodeandcontrolsstrategiesofthesystem.IslandingoperationofADNwithdistributedgenerators(DG)andenergystor

5、agesystem(ESS)canefficientlyimprovethereliabilityofthesystemunderextremefaultconditions.ConsideringtheoperationcharacteristicsofDG,ESSandloadindistributionnetwork,amulti-periodislandingmethodforADNisproposed.Byintroducingsoftofopenpoints(SOP)intotheislandpartitionmodel,thelevelofloadrecoverycanbe

6、effectivelyimproved.ItisofgreatsignificanceforthesafeandreliableoperationofADN.Themaincontributionsaresummarizedasfollows:1)Inthepresenceofphotovoltaicandotherintermittentpowersources,atimeseriesislandingpartitionmodelofADNsconsideringthecharacteristicsofDG,ESSandloadisestablished.Ittakesintoacco

7、unttheeffectofdifferenttypesofDGsandESSaswellasthefailuretimeanditsduration.InadditiontothecoordinationofESSandDG,networkreconfigurationisfurtherusedtoadjustthesystemoperationmodeandimprovethelevelofloadrecovery.2)ASOP