【摘 要】
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随着配电网中分布式发电和直流负荷的应用,以及电力电子技术的快速发展,交直流混合已成为现代配电网新的发展趋势。电力电子变压器（power electronic transformer,PET）是交直流混合配电网中的一种重要互联设备,利用PET进行功率控制可有效提高配电网运行的安全性和经济性。然而,含PET的交直流混合配电网通常网络结构复杂、运行方式多变,如何提高其状态估计精确度和实现其运行优化,仍是
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随着配电网中分布式发电和直流负荷的应用,以及电力电子技术的快速发展,交直流混合已成为现代配电网新的发展趋势。电力电子变压器（power electronic transformer,PET）是交直流混合配电网中的一种重要互联设备,利用PET进行功率控制可有效提高配电网运行的安全性和经济性。然而,含PET的交直流混合配电网通常网络结构复杂、运行方式多变,如何提高其状态估计精确度和实现其运行优化,仍是有待深入研究的重要课题。为此,本文针对含PET交直流混合配电网状态估计和运行优化问题开展研究,主要工作如下:1)构建了含PET交直流混合配电网的稳态模型:针对交直流转换环节,建立了考虑换流器损耗的多端口PET稳态模型;针对交流配电网中三相不平衡的问题,建立了交流配电网元件的三相模型。这些工作为后续的状态估计和运行优化研究提供了所需的分析模型。2)分析了PET控制特性对交直流混合配电网状态估计精度的影响:针对配电网中量测装置较少、数据冗余度较低的问题,基于PET的控制方式建立了针对控制量的伪量测方程,从而分析了控制量伪量测对状态估计精度的影响规律。3)提出了含PET交直流混合配电网的抗差状态估计新方法:针对实际量测数据可能存在坏数据的问题,构建了基于自适应核密度的交直流混合配电网的状态估计模型,并提出了适应于含PET交直流混合配电网的量测带宽确定方法。算例分析表明,本文所提出的抗差状态估计方法在坏数据的辨识和状态估计的精度上均优于传统加权最小二乘法。4)提出了含PET交直流混合配电网运行优化模型和求解方法:构建以混合配电网总损耗最小为目标,考虑功率平衡和设备安全约束的运行优化模型;针对该模型的非凸非线性特性,通过二阶锥松弛理论将其转化为二阶锥规划模型,实现快速求解。仿真算例和示范工程算例均验证了本文所提出的运行优化模型及求解算法的有效性。
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