【摘 要】
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配电网重构是确保配电系统安全、经济运行的有效手段。其中动态重构方式能够依据负荷的动态变化情况进行动态操作,更加符合实际电力系统优化的需要。配电网运行中存在大量随机性因素,光伏、风电等分布式电源的接入进一步加剧了系统的随机性特征。概率潮流计算能够考虑各种随机性因素对系统的影响。因此在概率潮流计算结果下研究含分布式电源配电网重构具有十分重要的意义。本文主要研究内容是基于概率潮流计算的含分布式电源配电网
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配电网重构是确保配电系统安全、经济运行的有效手段。其中动态重构方式能够依据负荷的动态变化情况进行动态操作,更加符合实际电力系统优化的需要。配电网运行中存在大量随机性因素,光伏、风电等分布式电源的接入进一步加剧了系统的随机性特征。概率潮流计算能够考虑各种随机性因素对系统的影响。因此在概率潮流计算结果下研究含分布式电源配电网重构具有十分重要的意义。本文主要研究内容是基于概率潮流计算的含分布式电源配电网在多时间断面下的动态重构问题,主要内容包括:配电网概率分布模型的建立、动态重构时段的划分、重构模型的构建与求解三部分内容。首先,概率分布模型作为系统不确定性分析的基础,介绍了参数估计法和核密度估计法两类概率建模方法。针对两类方法在含DG配电网概率建模中存在的问题,提出了一种结合CEEMDAN信号分解和核密度法带宽分区优化的概率建模方法。其中,首先通过CEEMDAN分解方法对原始的配电网随机变量进行波动量提取,对该波动量建立核密度估计模型,然后基于此核密度模型误差分区进行带宽的二次修正。通过采用一组实际负荷和风速数据进行仿真并与参数法、常规核密度法进行比较,结果表明改进后的核密度法具有更高的拟合精度,证明了改进建模方法的有效性。然后,针对动态重构中的时段划分问题,在分析了常见的几类时段划分策略的原理及特点的基础上,采用了基于负荷数据聚类的时段划分方法。为有效实现这一时段划分过程,提出了一种改进的SA-PAM聚类算法。其中,将SA算法中的双循环结构与Metropolis准则引入PAM算法结构中,同时根据重构时段划分的时序特点,对SA-PAM聚类算法的中心点搜索方式、相似性度量等多个环节进行设计。仿真结果分析证明了,SA的引入有效提升了常规PAM的收敛性能;同时该基于SA-PAM聚类的时段划分方法相对于常规PAM,减少了聚类搜索时产生的大量无效解,而且保证了输出的聚类结果满足时间上的连续性,避免了聚类法重构时段划分方法中需要进行时段二次还原的问题,有效提升了计算速度和时段划分质量。最后,在得到概率分布模型以及时段划分结果的基础上采用半不变量与GramCharlier级数进行概率潮流计算。建立了概率特性描述的配电网重构评估体系,以系统运行的经济性、安全性和电压质量等三方面概率指标建立日内动态重构模型,并设置动态权值系数,使重构结果在保证系统安全性的基础上最大限度地降低系统的有功损耗提升电压质量。模型求解方面,为提升模型求解效率,设计了一种多种群并行人工免疫算法,其中优势子种群进行局部搜索实现快速收敛,普通子种群保证种群多样性实现全局搜索。采用所提方法对33节点标准系统进行了计算,结果验证了方法的可行性。
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