配电网无功优化开题报告（文献综述）.doc

配电网的无功功率全局协调控制策略文献综述 背景 目前的电力行业主要依靠一次化石能源(煤、石油、天然气)发电，形成了集中发电、远距离输电、大电网互联的电力系统发、输、配模式，为全世界90以上的电力负荷供电。传统电网虽有其优点，但也暴露了一些不可忽视的弊端例如传统电网不能灵活地跟踪负荷的变化，发输电设备容量和资源的严重浪费；对于偏远地区输电成本过高，造成了不必要的经济损失；局部事故容易扩大化，会导致大面积停电。因此，为了满足未来不断增长的电力需求，分布式电源作为可再生的绿色能源，逐渐显现出其光明的应用前景。 　　近年来，以及风力发电、光伏发电等可再生能源发电技术的同益成熟，分布式发电(Distributed Generation,DG)技术成为国内外研究的热点。 　　DG具有安装灵活、供电方便、环保等特点，通常DG安装在用户附近以增强负荷的供电可靠性及电能质量。 　　研究现状 　　1.分布式电源接入对电网的影响 　　DG接入配电网后，配电网结构和运行控制方式都将发生巨大改变。 　　配电网自动化和需求侧管理需要考虑与DG间的协调控制，使其控制和管理将变得更加复杂。DG与传统大电网并联运行后，大量电力电子设备和电容、电感的引入，将改变传统电力系统的网络拓扑，从而影响潮流的分布，给电网的稳定性带来了不确定性。国内外对DG并网问题的研究主要包括以下几个方面 　　(1)DG并网后的电能质量问题 　　DG安装的随机性、大量风力发电等可再生能源发电功率随机变化、分布式发电机启停均会引起电压波动、电压闪变以及频率波动等电能质量问题；不同类型DG、不同的DG联网方式可造成不同程度谐波畸变，以及DG在某些情况下会造成系统电压升高或者降低的现象。文献[1]研究了含风力发电的无功优化模型,考虑了大量风力发电注入电力系统时，风力发电机随机输出功率引起配电网潮流大小、方向频繁变化，为保证系统电能质量，文中引入静止无功补偿器(SVC)作为配电网补偿设备对电网进行优化。文献[2]从并网DG的输出功率波动出发，分析了DG引起电网电压波动和闪变的主要原因。基于对一个馈线算例的MATLAB仿真，结果表明带有良好控制系统的逆变型DG，能够很好地实现类似于恒功率拟负荷的电源特性，抑制系统谐波电压，减少DG对配电网运行的影响。 　　(2)DG并网后的配电系统潮流计算 　　DG并网后，配电系统的结构和运行都将发生巨大变化，由于原先的配电网潮流计算方法中没有考虑各种形式的DG，因此随着各种不同形式DG的并网，配电网潮流计算难度增大，为此国内外学者研究了一些计及DG影响的潮流计算改进方法，主要集中在对分布式电源的建模及其在潮流算法中的处理方法上。文献[3]针对含分布式电源的配电网无功优化的特点，提出一种将入侵杂草算法与差分进化算法相结合的混合求解算法。文献[4]介绍了几种分布式电源典型的并网接口，针对微型燃气轮机并网系统、风力发电系统、燃料电池及光伏并网系统，分析了其并网结构及运行方式，建立了各自在潮流计算中的数学模型。 　　3DG并网后的系统运行安全和可靠性问题 　　分布式电源接入配电网，对系统的安全和可靠性可能会带来正面影响，也可能带来负面影响。若分布式电源不具备低电压穿越能力，则在系统发生故障时通常要求该分布式电源从电网中切除，则当其所接的线路故障重合时，分布式电源不但不能起到电压支持的作用，反而会加重电压跌落。且如果分布式电源没有及时跳闸脱网，造成的非同期重合可能引起保护误动作、设备受损，线路无法及时恢复运行，反而增加了用户的停电时间。另外，分布式电源不适当的安装地点、容量和连接方式都可能降低配电的可靠性。 　　实际上，对于DG中的电压型并网逆变器，除了传送有功功率外，同时还具备一定无功补偿、有源滤波等功能。如果能充分发挥各DG的无功补偿能力，将有助于提高配电网的运行水平。 　　2.分布式电源在潮流计算中的模型 　　DG与配电网相互连接的接口模式一般有三种同步发电机接口模型、异步发电机接口模型、DC/AC或AC/AC变换器接口模型。异步发电机发出的有功功率是确定值，由风速决定，而无功功率却由机端电压决定。这与具有电压静特性的负荷节点相似，故在潮流计算中将这种有功恒定、无功未知的电源节点称为电压静特性节点，同步发电机接口也可将其作为电压静特性节点处理。异步发电机接口模型的DG实际上是吸收无功，而无励磁调节的同步发电机接口模型的DG实际上是发出无功。 　　通过逆变器或者整流器接入电网的DG可以通过其相对应的控制参数直接处理为PQ、PV或者PI等节点类型。在一般电力系统中，节点类型包括平衡节点、PQ和PV型节点，但在配电系统中，一般只包括平衡节点和PQ节点。但是，由于DG的接入，出现了一些新的节点类型，主要有以P恒定、I恒定的PI节点；以P恒定、Q受P和V限制的PQ