分布式可再生能源发电并网的无功优化研究

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近年来,为了充分利用分散能源及提高电力系统供电可靠性,在电力行业兴起了一种具有良好发展前景、能源综合利用的分布式可再生能源发电新技术,该技术给电力行业带来了显著进步,同时也对传统的电力系统造成了巨大的影响,其中就包括对配电网电压和网损的影响。本文首先简要介绍了几种典型的分布式可再生能源发电技术的概念、分类及优缺点。接下来对分布式电源(DG)并入配电网后对配电网电压和网损的影响进行了理论分析。运用MATPOWER软件进行配电网潮流的计算,并结合分布式电源并入配电网的位置和容量进行了一系列的实例仿真,较为全面的总结了分布式电源的接入位置和容量对配电网电压和网损的影响规律。其次对基本粒子群优化算法和杂交粒子群优化算法的基本原理和优化流程进行了简要介绍和分析比较。进而研究了分布式电源中发展较为成熟的风力发电机组并网后配电网的无功优化问题,根据风电机组各运行状态发生的概率,计算出风电机组有功输出的期望值,来近似代替随机变化的输出功率。最后提出了基于杂交粒子群优化算法的分布式可再生能源并网的无功优化算法,从网损和静态电压稳定裕度两个角度出发,构建了含分布式发电系统的配电网无功优化的数学模型。在16节点配电系统和美国PG&E69节点配电系统上进行校验,结果表明,该算法收敛性好、精度高;分布式电源并网后能有效降低系统的有功网损,提高电压稳定性,对分布式电源并网运行具有一定的参考价值。研究表明,合理的将分布式发电系统并入配电网,并对含分布式电源的配电系统进行无功优化有利于发挥分布式电源的积极作用,减少系统的网损,稳定系统的电压,使电力系统更加高效可靠地运行。
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