主动配电网可靠性评估
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分类号 TM7 UDC 密级 公开 全日制工程硕士学位论文 主动配电网可靠性评估 学 位 申 请 人： 程某某 学 科 专 业： 电气工程 指 导 教 师： 刘某某副教授 万方数据 二○一九年五月 A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science in Engineering Reliability Evaluation of Active Distribution Network Graduate Student: Cheng Luyao Professional field: Electrical Engineering Supervisor: Prof. Liu Huijia 万方数据 China Three GorIVges University Yichang, 443002, P.R.China May,2019 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 三峡大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文 中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名： 日 期： 万方数据 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 内容摘要 随着分布式电源渗透率在配电网中不断增加，有源配电网逐步向主动配电网过 渡。在故障时配电网形成孤岛运行后，出力与负荷需求分配不均，供电效率下降的 情况居多。主动配电网中负荷响应机制的加入使得主动配电网可靠性评估变的复杂。 为了更好的对配电网可靠性进行评估，需要对主动配电网可靠性评估模型及评估方 法进行研究。 本文首先对传统有源配电网进行可靠性评估，考虑 DG 的间歇性出力对其建立 概率模型，同时对负荷时序性建模建立了完整的可靠性评估体系，并通过改进的 IEEE RBTS-BUS6-F4 系统对分布式电源对配电网可靠性的影响进行了详细的分 析，得出 DG 的种类及容量配置对配电网可靠性的不同影响。 其次，针对传统有源配电网孤岛划分考虑单一的问题，本文对主动配电网故障 后孤岛运行展开研究，提出一种基于多时段 DG-负荷有功功率平衡孤岛划分方法。 在 DG 出力不足的情况下，根据负荷优先级和可控度采用遗传算法进行最优切负荷， 精准切除优先级低的负荷，保证多负荷、重要负荷供电。最后通过 PG&E69 配电网 算例验证所提方法有效性和可行性，结果显示，该方法能在一定程度上有效的减小 DG 搜索范围增加故障时 DG 孤岛供电范围即提高孤岛搜索效率。 最后，针对 PBDR 与 IBDR 双重响应引导用户自主参与负荷削减、调整用电 行为的机制，以及负荷可控性对可靠性的影响，提出一种主动配电网可靠性评估 模型与负荷削减策略。文中首先分析了需求响应对负荷时序的影响，然后以居民 用户收益最大为目标，制定在中断补偿电价与负荷可控条件下的供电策略，最后 以 SMCS 法对改进的 IEEE RBTS-BUS2 系统进行可靠性评估与经济分析。通过 5 种不同评估方案与不同 DG 容量配置方案，阐明了负荷可控性对主动配电网可靠 性与经济性的影响机理，验证了需求响应在一定程度上可同时提高系统可靠性与 经济性，DG 容量配置提高与同样可以提高系统可靠性及增加系统收益。 关键词：主动配电网；孤岛划分；需求响应；可控型负荷；可靠性评估； I 万方数据 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 Abstract With the increasing penetration rate of distributed generation in distribution network, active distribution network gradually transits to active distribution network. After islADNing operation of distribution network in case of fault, the distribution of output ADN load demADN is uneven, ADN the power supply efficiency decreases mostly. The introduction of load response mechanism in active distribution network makes the reliability evaluation of active distribution network more complex. In order to better evaluate the reliability of distribution network, it is necessary to study the reliability evaluation model ADN method of active distribution network. Firstly, this paper evaluates the reliability of traditional active distribution network, establishes probability model considering the intermittent output of DG, ADN establishes a complete reliability evaluation system for load sequential modeling. Through the detailed analysis of the impact of the improved IEEE RBTS-BUS6-F4 system on the reliability of distribution network, it draws the conclusion that the types of DG ADN the capacity allocation of DG affect the reliability of distribution network. Different effects of reliability. Secondly, considering the single problem of islADNing division in traditional active distribution network, this paper studies islADNing operation after active distribution network failure, ADN proposes a method of islADNing division based on Multi-period DG-load active power balance. In the case of insufficient DG output, genetic algorithm is used to optimize load shedding according to load priority ADN controllability, ADN precisely remove low priority loads to ensure multi-load ADN important load power supply. Finally, an example of PG&E69 distribution network is given to verify the effectiveness ADN feasibility of the proposed method. The results show that the proposed method can effectively reduce the DG search range ADN increase the power supply range of DG islADNs when the fault occurs, that is to say, improve the efficiency of islADNing search. Finally, In the light of the mechanism of PBDR ADN IBDR dual response to guide users to participate in load reduction ADN adjust power consumption behavior independently, ADN the impact of load controllability on reliability, this paper proposes an active distribution network reliability evaluation model ADN load reduction strategy. In this paper, the impact of demADN response on load timing is analyzed firstly, then the power supply strategy under the condition of interruption compensation price ADN II 万方数据 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 controllable load is formulated, aiming at maximizing the income of resident users. Finally, the reliability evaluation ADN economic analysis of the improved IEEE RBTS-BUS2 system are carried out by SMCS method. Through five different evaluation schemes ADN different DG capacity allocation schemes, the influence mechanism of load controllability on the reliability ADN economy of active distribution network is clarified. It is verified that demADN response can improve the reliability ADN economy of the system to a certain extent. The improvement of DG capacity allocation can also improve the system reliability ADN increase the system revenue. Keywords: Active Distribution Network; Isolated IslADN Division; DemADN Response; Controllable Load; Reliability Assessment III 万方数据 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 目录 选题的依据与意义 ........................................................................................... 1 国内外文献资料综述 ....................................................................................... 2 1 绪论 ............................................................................................................... 4 1.1 配电网系统可靠性评估理论............................................................ 4 1.2 ADN 可靠性特点概述 ....................................................................... 8 1.3 研究思路与方法................................................................................ 9 1.4 本文主要研究内容.......................................................................... 10 2 考虑分布式电源间歇性与负荷时序性有源配电网可靠性分析 ............ 12 2.1 可修复元件可靠性模型.................................................................. 12 2.2 分布式元件及负荷模型.................................................................. 13 2.3 序贯蒙特卡洛模拟法...................................................................... 18 2.4 算例分析 .......................................................................................... 19 2.5 本章小结 .......................................................................................... 24 3 多时段 ADN 孤岛划分 .............................................................................. 25 3.1 分布式电源接入与运行方式.......................................................... 25 3.2 分时段孤岛划分策略...................................................................... 27 3.3 算例分析 .......................................................................................... 31 3.4 本章小结 .......................................................................................... 35 4 需求响应下含可控性负荷的 ADN 可靠性评估...................................... 36 4.1 需求响应下负荷时序建模.............................................................. 36 4.2 ADN 可靠性优化评估方法 ............................................................. 38 4.3 算例分析 .......................................................................................... 41 4.4 本章小结 .......................................................................................... 47 5 总结与展望 ................................................................................................. 48 5.1 结论 .................................................................................................. 48 5.2 展望 .................................................................................................. 49 附录 1：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著...................................... 54 附录 2：算例参数.......................................................................................... 55 附录 3：算例部分结果.................................................................................. 57 致 谢 ............................................................................................................. 61 IV 万方数据 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 选题的依据与意义 在近些年中，传统配电网作为电力系统的末端环节，是连接用户与电力网的桥梁， 直接与用户相连。传统配电网一般呈辐射状，对一般的居民用户往往单电源供电，因 此，一旦配电网需要检修或发生故障都将造成用户的供电中断，据统计，造成用户停 电的故障中有80%出现在配电环节[1]，配电网的供电可靠性对整个电力系统的供电能 力及用户的持续用电时长有极大的影响。 分布式电源(Dist 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 .6330 5.5333 5.7180 4.0133 5.3004 5.7094 7.6419 5.3303 4.2255 5.1372 2.9754 5.4497 4.5093 5.2247 5.2958 4.8037 3.9310 3.8171 5.2529 4.0767 60 万方数据 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 致谢 时光荏苒，三年的研究生生活即将结束，我也将离开校园，走向社会。在研究 生期间，在导师刘某某教授悉心指导下，本论文的全部工作得以顺利完成。从论文 的选题、开题、中期答辩到最终完成论文稿件，刘老师都给予了我悉心的指导，也 提出了很多意见和建议。 在此，毕业之际，对导师们在学习上的帮助表示衷心的感谢！他们教会我们如 何严谨治学，如何敢于开拓创新，如何待人接物。总之，有很多方面值得我孜孜不 倦的学习！ 61 万方数据 三峡大学全日制专业学位硕士学位论文 万方数据 指 导 教 师 ___________________ 学 科(系) 主 任____________________ 院 分 管 领 导____________________ 62 [文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。
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