智能配电网状态估计分析方法的研究

• 作 者: 钱磊
• 机 构: 东南大学
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 智能配电网 分布式电源 粒子群算法 状态估计 发电方式

随着目前能源供应的日益紧张以及对环境保护的更高要求，大力开发低碳技术、推广高效节能技术、积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建设，是电力工业实现可持续发展的重要途径。可再生能源与电网的有机结合是智能电网的重要标志之一，由于分布式发电技术具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点，它作为利用可再生能源的理想形式得到了快速发展，未来智能电网的发展必然伴随着越来越多的分布式电源接入配电网。但同时，大量分布式电源的接入将使配电网的结构更加复杂化，运行方式更加多样化，对配电网的运行、控制及保护等各方面将产生巨大的影响，而对含分布式电源的配电网潮流以及配电网状态估计的分析和研究是分析分布式电源对配电网影响的重要手段。　　本文首先提出了含分布式电源配电网各元件的三相模型，在此基础上对含分布式电源配电网的三相潮流以及三相状态估计分别展开研究。配电网三相潮流算法的研究主要是以前推回推潮流算法为基础，并考虑弱环网结构和分布式电源的接入，对算法做了相应的改进；配电网三相状态估计算法的研究主要是基于支路电流法和基于改进粒子群算法，并且在基于支路电流的状态估计算法上进行改进，使其能够处理弱环网和分布式电源的接入。本文的算例都是以IEEE36节点配电网系统为依托，从潮流计算到状态估计，保证了研究的延续性。　　通过IEEE36节点系统的算例仿真，考虑各种情况下分布式电源对配电网潮流和配电网状态估计的影响，得到了以下结论：　　(1)配电网弱环网结构以及分布式电源的接入对系统各节点的电压有很明显的支撑作用，对整个系统的网络损耗也有很好的改善，并且随着分布式电源并网数量的增加，对配电网节点电压幅值的提升效果也越明显，但各种不同类型分布式电源的接入也可能会增大各节点电压的三相不平衡度。　　(2)改进粒子群状态估计算法相比于支路电流状态估计算法，在计算速度及精度方面都比较理想，较为适合处理电力系统中复杂的多目标、多约束、非线性、非连续等优化问题，但是各参数对种群的搜索能力具有较大的影响，容易陷入局部最优解。　　(3)分布式电源的加入，增加了配电网状态估计的冗余度，能够提高整个系统状态估计的精度，并且随着分布式电源对配电网渗透水平的提高，系统状态估计的精度也在不断增加。　　(4)随着分布式电源不断地向根节点方向渗透，状态估计精度在不断减小，说明分布式电源远离根节点接入时，能获得更好地状态估计结果。