交直流混合配电网规划模型与算法研究

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随着社会经济的发展,用户对用电质量的要求不断提高,传统的交流配电网出现诸多问题,而分布式发电和先进电力电子技术的广泛应用,使直流配电网得到迅速发展,交直流混合配电网作为由交流配电网到直流配电网的过渡阶段,为配电网的发展提供了新的思路。因此,对交直流混合配电网进行合理的规划具有重要意义。首先对交直流混合配电网进行建模,主要有配电网拓扑结构、换流器三相不平衡潮流模型、交直流子网潮流模型、换流器控制策略和运行约束。然后,采用对称分量法对三相不对称结构分解,将系统模块化,以换流器为边界,实现交直流两侧解耦并利用交替迭代法进行潮流计算。最后,提出了一种考虑母线、连接线直流类型随机性的交直流配电网规划模型。模型采用蒙特卡洛法模拟负荷需求、光伏分布式电源等不确定性出力曲线,将规划方案分为上层规划模型和下层优化模型:上层规划模型采用遗传膜算法,以网架建设成本和运行费用最低为目标函数;下层优化模型使用内点法,以运行费用最低为目标函数,将上、下两层模型交替迭代求解获得网络的最佳配置。通过对含风电、光伏以及电动汽车充电站的典型算例分析表明,本文所提出的考虑母线、连接线交直流类型随机性的交直流配电网规划方法在满足功率平衡等运行约束的条件下,可获得经济性更好的规划方案,为交直流配电网的规划提供了决策参考。
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