【摘 要】
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随着智能配电网技术的快速发展和用户用电需求的日益提高,用户的用电质量和用电稳定性需得到进一步的提升。配电网状态估计作为配电管理系统的重要组成部分,是配电系统高级应用和安全稳定运行的基础。因此,如何提高状态估计的精确度成为配电网状态估计的研究重点。本文以计及负荷模型的配电网状态估计为主要研究内容,从配电网状态估计的基本算法、配电网综合负荷模型、光伏发电并网系统模型和包含光伏发电的负荷模型等方面开展研
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随着智能配电网技术的快速发展和用户用电需求的日益提高,用户的用电质量和用电稳定性需得到进一步的提升。配电网状态估计作为配电管理系统的重要组成部分,是配电系统高级应用和安全稳定运行的基础。因此,如何提高状态估计的精确度成为配电网状态估计的研究重点。本文以计及负荷模型的配电网状态估计为主要研究内容,从配电网状态估计的基本算法、配电网综合负荷模型、光伏发电并网系统模型和包含光伏发电的负荷模型等方面开展研究工作。首先,本文对配电网状态估计进行了介绍,其中包括量测系统和配电网络参数的数学描述,阐述了加权最小二乘法和基于节点电压的配电网状态估计方法。针对虚拟量测量的2种处理方式进行仿真分析,为后续计及负荷模型的配电网状态估计提供了理论基础。其次,考虑到感应电动机负荷在配电网负荷中占比较高的情况,在静态负荷模型的基础上,提出了一种计及综合负荷模型的配电网状态估计方法。将感应电动机内电势节点作为配电网新增节点,推导了负荷节点虚拟量测函数和雅可比矩阵的表达式。在量测数据的基础上增加虚拟量测量,并利用IEEE-33节点系统和141节点系统对该方法进行算例仿真分析,结果表明综合负荷模型有利于提高状态估计结果的精确度。最后,针对分布式能源在电网中渗透率不断提高,负荷性质发生变化的问题,建立了光伏并网系统中光伏电池、DC/DC变换器和逆变器的数学模型。在综合负荷模型的基础上进一步考虑光伏发电并网系统,改进了计及综合负荷模型的配电网状态估计方法,将光伏并网系统的状态变量与状态估计的状态变量相结合,改进了量测函数以及雅可比矩阵的表达式。通过IEEE-33节点系统和141节点系统进行算例仿真分析,结果表明该方法状态估计结果的精确度得到进一步提高。
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