低压配电网中扶贫光伏高渗透率导致的电压不平衡问题及其治理方法

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youki2008
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近年来,随着“整县光伏”和“扶贫光伏”项目的快速推进,分布式光伏发电呈现出逐年大幅增长的趋势,这标志着我国不断加快分布式光伏发电的步伐。可以预见的是,未来高渗透率分布式光伏电源对电压质量的影响越来越大,会影响到配电网的安全、稳定和高质量运行。本文以解决低压配电网中扶贫光伏高渗透率导致的电压不平衡问题为研究目标,评估了光伏容量和负荷波动对电压不平衡度的影响,并提出了采用静止同步补偿器装置降低电压不平衡度的治理方法。首先,考虑到Beta分布等参数建模方法的局限性,采用修订边界误差和带宽大小的非参数核密度估计法对光伏出力和负荷波动的随机过程进行表征,通过χ~2比较核密度估计法改进前后对样本数据的拟合程度证明了所提方法的有效性。其次,为评估分布式光伏电站接入配电网后的电压不平衡现象,提出了一种基于多点线性化的半不变量概率潮流评估方法。首先通过混合Copula函数描述输入的相关性以降低随机变量不确定性引起的误差;然后利用分段线性化半不变量法进行随机潮流分析,从而建立不同因素对电压不平衡度影响的评估模型;最后计算公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)的电压不平衡度均值,仿真结果验证了本文方法的有效性,为电压不平衡现象的治理提供了理论依据。最后,为减少电压不平衡现象对电网的影响,提出了基于静止同步补偿器的治理方法。首先为获取调控量和状态量之间的解析关系,通过含道路关联矩阵T的电压灵敏度矩阵法分析系统中电压薄弱节点,从而确定治理节点集合,为治理装置的接入位置提供了选择;然后构建考虑电压不平衡度、经济成本的多目标函数和约束条件的动态治理模型;最后采取改进交叉率和变异率的NSGA-Ⅱ算法对该模型求解得到帕累托解集,仿真结果证明所提方法不仅能够减少经济成本,还能最大程度降低电压不平衡度。
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