含高比例光伏的低压配电网分布式电压控制方法研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xpz_peng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着全球经济的发展和能源形式的转型,化石燃料等传统能源逐渐被可再生能源所代替,以清洁能源为主的新型电力能源结构在世界各国受到关注。由于风电、光伏等新能源的快速发展,特别是大量分布式光伏电源接入配电网,给配电网的运行与控制带来了新的挑战。以低压配电网为例,光伏装机容量逐年上升,但由于用户需求有限,光伏出力无法被完全消纳,电压越限问题尤为严重。光伏的分布式特性和其输出的波动性、不确定性,增加了系统运行控制的难度,同时,低压配电网通信能力有限,连续通信的控制模式会给网络带来巨大的负担,造成通信资源的浪费。因此,研究高比例光伏接入低压配电网的电压控制策略对于提升电网消纳可再生能源的能力,推进电力系统的低碳转型具有重要意义。为提升光伏就地消纳能力并实现电压控制,本文基于多Agent系统(MAS),考虑事件触发和光伏逆变器功率因数限制的影响,研究了含高比例光伏的低压配电网分布式无功电压控制方法。首先,建立基于MAS的双层控制模型,充分利用光伏输出无功的能力,提出了基于灵敏度矩阵和一致性协议的分布式控制律,实现电压稳定控制以及光伏无功输出按照其容量进行均衡分配。然后,针对连续通信和光伏逆变器功率因数限制等问题,对该双层控制策略进行改进,提出分布式储能参与的事件触发电压控制策略,有效减少了通信的任务数量和频次,提升了电压控制的效果。最后,搭建实时数字仿真平台(OPAL-RT OP5600),仿真测试所提出的分布式无功电压控制策略的有效性。本文的主要研究内容包括:(1)低压配电网特性分析和MAS网络搭建。首先,本文介绍了光伏发电系统的模型,从电压越限的根本原因出发,通过灵敏度矩阵分析了低压配电网的网络特性。其次,搭建了基于MAS的控制模型,该模型的物层网络由主网、传输线路、分布式电源(光伏、储能)和负载组成,通信网络由光伏Agent和储能Agent组成。最后,设计了多Agent网络的通信规则。(2)基于多Agent系统的分布式无功电压控制方法。针对含高比例光伏的低压配电网电压越限问题,本文提出了一种双层控制策略,首先,搭建的MAS网络模型中,光伏节点电压信息传递至通信网络层,由Agent计算光伏逆变器的输出设定值。然后,提出了适用于任意网络的分布式控制律,底层控制基于电压灵敏度矩阵,上层控制基于一致性协议。进一步,从理论上证明了分布式一致性控制律的收敛性,保证了系统在迭代过程中,能实现无功均分。最后,在仿真平台设计了四组算例,验证了该双层控制策略的有效性。仿真结果显示,在高比例光伏接入低压配电网的情况下,提出的控制策略能够解决低压配电网电压越限问题。(3)基于事件触发的分布式无功电压控制方法。针对低压配电网通信能力有限和光伏功率因数限制等问题,本文提出一种基于事件触发且分布式储能参与的分布式无功电压控制策略。首先,在MAS模型中加入分布式储能,消除光伏功率因数限制对电压控制效果的影响。其次,提出用事件触发替代传统实时触发一致性协议,改进本文所提出的双层控制策略。同样,利用数学分析验证了事件触发一致性控制律的收敛性。最后,在仿真平台设计了三组算例,验证了该双层控制策略的有效性。仿真结果显示,本文提出的基于事件触发的分布式无功电压控制策略不仅有效解决电压越限问题,而且降低了Agent之间的通信频次。
其他文献
铊(Tl)是一种剧毒的重金属,近年来,由于含Tl矿物的冶炼以及化石燃料的燃烧,Tl向环境中的释放导致水体中Tl污染事件增多。国家颁布的《“十三五”生态环境保护规划》中,明确规定要组织开展典型地区的Tl污染排放调查,制定Tl污染防治方案。目前关于水中Tl的去除技术和在环境中迁移行为研究相比于其他有毒重金属例如Hg、Cr和Pb等相比较少,所取得的基础数据有限。吸附法被证明是去除水中Tl(I)的一种有效
燃料组件的热工水力实验是通过模拟核反应堆正常工作时的环境来达到研究燃料组件内部构件性能的目的,是核安全验证领域的关键环节,是保证核反应堆正常运行的前提条件。由于燃料组件内部处在高温、高压及高速冷却剂水流(350℃,20MPa)的冲刷下,由此而导致组件内部构件产生振动疲劳。燃料组件表面的脉动压力以及应变是分析组件振动疲劳的两个关键物理量,因此,脉动压力及应变的测量对于获取燃料组件内部构件的机械变形、
时间序列预测是工程应用中的一项重要任务,在工程学、经济金融学、气象学、能源学等众多领域有着广泛的应用。随着互联网的高速发展,时序数据的规模迅速增长,时序数据也从单变量时间序列转换为多元时间序列。与单变量时间序列相比,多元时序具有更加复杂的高维时序特征,其非线性趋势和噪音导致多元时间序列表现出不稳定的相互依赖性和时间周期性,很难准确地对数据进行分析和预测。现有的时序预测方法大多专注于捕获时序数据的长
颗粒增强复合材料由于其.具有较高的比刚度和比强度,在现代工业应用中备受青睐。而当颗粒增强复合材料的各相组分是具有压磁效应磁弹性材料的时候,我们需要研究的就不仅仅是复合体的弹性特性,还包括复合体的压磁特性。也正是由于这种独特的基于弹性-磁性相互作用的耦合效应,压磁性材料在智能制造和主动结构领域受到广泛且持久的关注。具体的应用主要包括:力-磁转换器、磁传感器、应变计、超声波发生器、应力传感器等等。这些
安顺,地处黔中腹地,素有“黔之腹、滇之喉、粤蜀之唇齿”的美誉。安顺现存的传统村落大多诞生于明代,这一云贵高原历史上规模最大的移民时期。明初,朱元璋为肃清西南残余的元朝势力派大军“调北征南”,而后为巩固统治就地军屯。明后期,又组织大量的汉移民来此商屯、民屯,由此诞生了安顺屯堡,由于所处的地理环境和生存环境较为独立,几百年来保存完好。在漫长的历史演进过程中,受当地特有的地形地貌、自然气候和风俗文化等多
目前全国各个城市都在如火如荼地进行着城市化建设,城市地下工程正在大规模的建设同时,矩形顶管过街通道的建设规模也越来越大。但是在顶管施工过程中,存在安全风险隐患比较多,在施工建设中安全风险事故也经常时有发生,因此解决矩形顶管施工地表沉降问题显得极为重要。本文研究的目的是结合具体工程案例,从理论分析、方案制定、仿真模拟、实际施工四个方面对矩形顶管施工地表沉降控制措施进行研究,进而总结出在浅覆土、地质条
自2009年第一个钙钛矿太阳能电池(PSCs)问世至今,金属卤化物钙钛矿太阳能电池得到了迅速发展,其中有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率取得了跃升式提高,十年间从最初的3.8%飙升至25.5%。尽管有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的研究在光伏领域取得了令人振奋的成果,但是由钙钛矿组分中的甲胺和甲脒阳离子引起的热不稳定性已成为阻碍钙钛矿太阳能电池商业化和柔性应用的主要障碍。幸运的是,一种基于
随着我国畜禽养殖业的快速发展,实现畜禽粪污资源化运用的沼气工程也越来越加普及,但畜禽粪污经厌氧发酵制沼气后仍会残留大量的沼液,沼液属于高浓度有机废水,具有高氨氮、高浊度等特点。传统的废水处理工艺不能有效的净化沼液使其达到排放标准,但微藻可以消耗沼液中的氮磷等元素满足自身生长,同时生成油脂等生物质能源和其他高附加值的产物。因此,将微藻培养和沼液净化相结合,能够实现对沼液资源化利用并获得高价值生物质产
布莱希特对老子的接受,不仅停留在共同的反战意识、对人道主义的呼唤层面,更重要的是通过写作介入纷乱的现状和黑暗的现实。布莱希特创作对老子思想的接受也随着对社会现实的认识而不断地深化。研究布莱希特创作对老子哲学中“贵柔思想”与“不争思想”的接受,对于老子思想的现代化解读,以及中国文化文学在海外传播中所形成的“中国影响”的探究都具有重要的意义。本论文具体从以下四个方面展开:第一章梳理布莱希特创作中老子思
接地网作为电力系统的重要组成部分,其良好的运行工况是保障电力系统正常运行与电力工作人员安全的重要条件。针对目前接地网腐蚀检测方法存在的一些缺点,本文提出了具有可带电测量,抗干扰能力强,测量快速简便等优点的强极化法,通过测量注入电流关断后接地网与土壤之间等效双电层电容放电的时间常数τ来进行接地网的整体腐蚀程度评价。基于校内自建地网、日字形、口字形接地网实验场以及直流加速腐蚀实验平台,本文针对强极化法