含風(fēng)力發(fā)電的配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定規(guī)劃研究.pdf

1、靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析可以在一定程度上較好的反映電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平。隨著分布式電源尤其是風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中接入比例越來越高，其對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的影響越來越大。因此，如何對風(fēng)力發(fā)電進行選址，并且在風(fēng)電接入的配電網(wǎng)進行無功優(yōu)化，提高系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定水平，是一個值得深入研究的問題。傳統(tǒng)無功優(yōu)化方法通常采用確定型的模型，當(dāng)忽略隨機因素時，確定型方法能較準(zhǔn)確的分析無功優(yōu)化問題。但大量新能源的接入使傳統(tǒng)確定型模型面臨著巨大的挑戰(zhàn)。新能源大量接入

2、以后，節(jié)點注入功率為不確定的，在這種情況下，如何提高隨機場景下的電壓穩(wěn)定裕度，降低電壓越限的風(fēng)險，是一個亟待解決的問題。此外，由于出力的隨機性和波動性，傳統(tǒng)的衡量電壓穩(wěn)定的指標(biāo)已經(jīng)不能完全適應(yīng)這一情況，需要新的指標(biāo)衡量節(jié)點變量對于失穩(wěn)點的影響。該指標(biāo)要能較好的處理隨機場景下鞍節(jié)點分岔和極限誘導(dǎo)分岔兩種主要的失穩(wěn)模式，對隨機潮流下風(fēng)電選址、無功規(guī)劃具有較好的指導(dǎo)作用。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對傳統(tǒng)的失穩(wěn)模式參與因子對極限誘導(dǎo)分

3、岔（LIB）失效的缺陷，提出了基于節(jié)點注入功率空間的電壓穩(wěn)定極限曲面法向量指標(biāo)用于衡量風(fēng)力發(fā)電接入后各個節(jié)點變量對于系統(tǒng)失穩(wěn)點的影響，進而指導(dǎo)風(fēng)電選址。該方法克服了傳統(tǒng)的參與因子在LIB情況下失效的缺陷，在IEEE33節(jié)點系統(tǒng)測試結(jié)果驗證了其正確性。⑵在基于電壓穩(wěn)定極限曲面法向量的指標(biāo)基礎(chǔ)上，對風(fēng)力接入配電網(wǎng)后無功補償節(jié)點進行選址，在此基礎(chǔ)上利用遺傳算法對配電網(wǎng)進行無功優(yōu)化。IEEE33系統(tǒng)的計算結(jié)果表明該方法可以改善配電網(wǎng)無功分布，提

4、高電壓水平，降低配電網(wǎng)運行的風(fēng)險。數(shù)值分析的結(jié)果表明該選址方法可以有效選擇系統(tǒng)的薄弱節(jié)點，無功優(yōu)化使得系統(tǒng)各個節(jié)點電壓分布更加均勻，同時能夠給系統(tǒng)運行留出更多裕量。⑶針對風(fēng)力發(fā)電機出力隨機性進行研究，提出一種考慮電壓穩(wěn)定裕度約束的隨機無功優(yōu)化方法。使用基于點估計的隨機潮流方法將機會約束轉(zhuǎn)化為確定型約束，并采用帶共軛梯度算子的改進遺傳算法對優(yōu)化問題進行求解。數(shù)值計算的結(jié)果表明本文提出的方法可以降低電壓的越限風(fēng)險。相比于確定型方法，本文的網(wǎng)