主动配电网网架结构扩展规划方法研究

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1、主动配电网网架结构扩展规划方法研究ResearchonExpansionPlanningMethodofActiveDistributionNetworkStructure学科专业：电气工程研究生：张有为指导教师：葛少云教授天津大学电气自动化与信息工程学院二零一七年十二月摘要近年来，随着分布式电源高渗透率接入配电系统，配电网由传统的单向无源电网向双向有源电网转变。同时，随着先进的自动化、通讯以及现代电力电子新技术大量应用于配电网运行调控中，主动配电网成为配电网发展的必然形态。在主动配电网灵活多变的控制调度手段，以及分布式电源出力和负荷大小具有随机性和波动性的

2、背景下，传统的无源配电网网络分析和规划方法难以适用，研究探索主动配电网情境下新的配电系统规划方法具有现实而急迫的意义。目前，在大多数关于主动配电规划问题的研究中，对主动配电网的主动管理模式的考虑以无功补偿、有载调压器等措施为主，且网架规划以辐射状结构为主。而考虑主动配电网运行时网架结构的动态重构对电网规划的影响，适应主动配电网环网建设运行的研究仍有待开展。本文提出了一种新的主动配电网规划方法。首先，分析分布式电源和负荷的时序特性和随机特性，引入信息熵对运行场景进行划分，在削减分析时运行场景的同时最大化保留原有场景的特性信息，以提高主动配电网在模拟动态重构过程

3、时的效率和速度；其次，在传统配电网扩展规划的基础上，结合主动配电网的运行特点，建立了考虑网架结构动态重构影响的主动配电网双层扩展规划模型，将规划层的规划方案传递给运行层，将其在以消纳分布式电源最优为目标的网架结构动态重构下的运行结果转化为规划层寻优适应度函数的一部分，以改善规划方案。并根据图论中的相关理论，在模型求解过程中提出基于“避圈法”的改进配电网络编码方法，提高可行解生成效率的同时能生成动态重构所需含环网联络的网架结构；再次，利用遗传算法和十进制粒子群算法相互嵌套的求解形式对模型进行求解，将优化得到的最优解作为最终规划方案；最后，以实际配电网的扩展规划

4、为例，验证了规划模型的合理性和有效性。关键词：主动配电网，网架扩展规划，分布式电源，消纳能力，动态重构，双层规划模型IABSTRACTInrecentyears,withthedistributedpowerhighpenetrationaccessdistributionsystem,distributionnetworkfromthetraditionalone-waypassivegridtothetwo-wayactivepowergridchange.Atthesametime,asadvancedautomation,communicationa

5、ndmodernpowerelectronictechnologyarewidelyusedindistributionnetworkoperationandcontrol,theactivedistributionnetworkhasbecometheinevitableformofdistributionnetworkdevelopment.Inthebackgroundofflexiblecontrolschedulingofactivedistributionnetworkandrandomnessandvolatilityofdistributed

6、poweroutputandload,thetraditionalmethodsofnetworkanalysisandplanningofpassivedistributionnetworkaredifficulttoapply.ItisofpracticalandurgentsignificancetostudyandexploreanewmethodofdistributionsystemplanningundertheactivedistributionnetworkInresponsetothisproblem,mostoftheresearche

7、sonactivedistributionplanningnowadaystakereactivecompensation,on-loadvoltageregulatorandothermeasuresasthemainactivemanagementmodeofactivedistributionnetwork,andthegridplanningismainlyradialstructure.However,consideringtheinfluenceofthedynamicreconfigurationofgridstructureduringope

8、rationofactivedistribution