含小水電配電網(wǎng)電壓越限問題的優(yōu)化控制研究.pdf

1、小水電是清潔可再生的綠色能源，小水電的發(fā)展對我國地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起著重要的推動作用，很大程度上保障了地區(qū)電力的安全供應(yīng)。然而由于大部分的小水電站為徑流式水電站，發(fā)電受到河流季節(jié)性的影響，當(dāng)負(fù)荷也變化時，小水電大量接入的電網(wǎng)運行中就會存在一些問題。尤其在小水電網(wǎng)豐水期低谷負(fù)荷時，即小水電站大量發(fā)電、負(fù)荷較低，造成電網(wǎng)無功分布不合理、小水電集中上網(wǎng)母線電壓升高，甚至超越最高限額的問題。不僅對用戶側(cè)設(shè)備造成危害，也給主網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)帶來了巨大的挑

2、戰(zhàn)。另一方面還會導(dǎo)致小水電機(jī)端電壓高，危及發(fā)電機(jī)組的安全，也影響電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運行。
　　本文主要對含小水電配電網(wǎng)的電壓越限問題進(jìn)行分析研究，建立了電網(wǎng)電壓優(yōu)化控制的數(shù)學(xué)模型，并提出了基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)和控制變量可達(dá)性分析的電壓優(yōu)化控制方案，較好地達(dá)到了改善電網(wǎng)電壓越限的問題。主要的研究內(nèi)容包括：
　　(1)深入分析了含小水電配電網(wǎng)的運行特性及其電壓質(zhì)量問題，針對

3、小水電豐水期的運行特性，建立富含小水電配電網(wǎng)模型，對小水電接入配電網(wǎng)的電壓影響進(jìn)行分析。
　　(2)針對小水電群區(qū)域電網(wǎng)豐水期小負(fù)荷方式下的電壓超標(biāo)問題，通過調(diào)節(jié)小水電功率因數(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)、變壓器抽頭調(diào)節(jié)、并聯(lián)無功補償裝置等調(diào)節(jié)手段，建立電網(wǎng)最優(yōu)潮流優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，采用粒子群優(yōu)化算法求解，提出以網(wǎng)損最小為目標(biāo)函數(shù)下，基于“未刪減變量”的電壓優(yōu)化控制策略。
　　(3)提出調(diào)節(jié)變量可達(dá)性分析的方法，該方法有效的結(jié)合電壓優(yōu)化控制數(shù)學(xué)模型

4、，在最優(yōu)潮流優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上對各調(diào)節(jié)手段的控制能力估計，以此篩選出調(diào)節(jié)變量數(shù)最少的控制策略，即本征調(diào)節(jié)變量組，豐水期小負(fù)荷過電壓時只對“本征調(diào)節(jié)變量組”包含的調(diào)節(jié)變量進(jìn)行控制，并對該控制策略進(jìn)行魯棒性評估，使得富含小水電配電網(wǎng)的電壓在質(zhì)量合格的前提下操作更簡捷。
　　(4)結(jié)合IEEE14節(jié)點算例對所提出的方法進(jìn)行建模仿真，有效的驗證了粒子群算法結(jié)合調(diào)節(jié)變量可達(dá)性估計方法的可行性和合理性，并得出了解決過電壓的最佳優(yōu)化控制方案，對該