计及风电负荷相关性的配电网鲁棒恢复研究

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随着以风力发电为代表的新能源发电技术的快速发展,分布式电源(Distributed Generation,DG)已广泛接入配电网中。当配电网因主网故障失去电力支持,利用DG优先进行配电网停电后的初期负荷恢复可以最大限度地降低停电损失,对保证重要负荷的供电可靠性具有重要意义。其中,DG出力和负荷需求的不确定性对恢复方案的制定具有较大影响。为此,本文针对考虑DG的配电网初期负荷恢复问题开展了如下工作:首先,通过PSCAD/EMTDC仿真软件搭建含有DG的配电网初期黑启动小系统仿真模型,通过仿真结果证明了其进行黑启动的可行性。所搭模型包括柴油发电机、风力发电机和部分重要负荷。根据不同类型DG的出力特性确定了初期小系统黑启动的启动控制策略,总结阐述了相应的黑启动步骤,并通过系统频率波形图、柴油发电机和风力发电机出力图分析验证了可行性。然后,为了计及风电出力不确定和负荷波动对配网故障恢复的影响,采用风险价值方法对二者不确定性进行定量描述,且通过相关性分析建立风速负荷二元正态分布模型,以此为基础,建立了以恢复路径为决策变量,以等效失负荷量最小为优化目标,风速、负荷为扰动变量,考虑潮流安全约束的计及风电负荷相关性的配电网鲁棒恢复模型。该模型可在指定置信水平及风速负荷相关系数场景下,可实现等效失负荷量最小,保证重要负荷的优先恢复。最后,针对所建计及风电负荷相关性的配电网鲁棒恢复模型,采用YAMIP工具箱、GUROBI数学规划优化系统和MATLAB对模型进行求解。以含有多个DG的IEEE-69节点标准配电系统为例进行仿真,结果表明:计及风速负荷相关性之后,两种因素的不确定区间将发生变化,可以更细致地量化表征鲁棒模型中场景的恶劣程度,从而形成具有不同鲁棒控制水平的初期负荷恢复方案,为调度人员提供了更为详细的负荷恢复决策支持。
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