【分布式風(fēng)機的配電系統(tǒng)隨機潮流計算方法文獻綜述開題報告3500字】

開題報告學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)電氣工程及其自動化（電力系統(tǒng)及其自動化）指導(dǎo)教師姓名職稱講師所在院部電力工程學(xué)院課題來源D工程社會實踐課題性質(zhì)B應(yīng)用研究課題名稱分布式風(fēng)機的配電系統(tǒng)隨機潮流計算方法畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義目前世界上大部分電力負荷仍是由一種集中單一的大電網(wǎng)供電。這種系統(tǒng)是以大機組、大電網(wǎng)、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)。然而隨著發(fā)電技術(shù)的逐步成熟與社會日益增長的供電需求，發(fā)電容量和電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，當今社會對能源與電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全可靠性要求都越來越高。那種以傳統(tǒng)的大型水、火電為主的集中單一的供電方式逐漸暴露出自己的缺陷。大電網(wǎng)中任何一點的故障所產(chǎn)生的擾動都會對整個電網(wǎng)造成影響，嚴重時可能引起大面積停電甚至電網(wǎng)崩潰，造成災(zāi)難性后果。在這種情況下，分布式發(fā)電這種能夠提供清潔可靠電能的小容量、低成本的發(fā)電技術(shù)開始出現(xiàn)在視線中。分布式發(fā)電是指在用電現(xiàn)場配置較小的發(fā)電機組（一般低于30MW），以滿足特定用戶的需要，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。這些小的機組包括燃料電池，小型燃氣輪機，小型光伏發(fā)電，小型風(fēng)光互補發(fā)電，或燃氣輪機與燃料電池的混合裝置。由于靠近用戶提高了服務(wù)的可靠性和電力質(zhì)量。技術(shù)的發(fā)展，公共環(huán)境政策和電力市場的擴大等因素的共同作用使得分布式發(fā)電成為新世紀重要的能源選擇。本文將重點研究分布式發(fā)電中風(fēng)力發(fā)電的出力隨機波動對配電系統(tǒng)電壓造成的影響。配電系統(tǒng)處于電力系統(tǒng)末端，直接與用戶相連接，是電力系統(tǒng)中向用戶供給電能和分配電能的重要環(huán)節(jié)。分布式風(fēng)力發(fā)電機組的引入對配電系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，配電系統(tǒng)將發(fā)生根本性的變化。因此，研究計及分布式風(fēng)機的配電網(wǎng)潮流計算是十分必要的。

文獻綜述國外研究現(xiàn)狀：由于外界環(huán)境溫度以及光照強度、光照時間的間歇性導(dǎo)致光伏陣列的功率輸出特性極不穩(wěn)定，因此為了保證光伏陣列持續(xù)穩(wěn)定或維持在最大功率點，提升光伏陣列光電轉(zhuǎn)換的效率，對光伏陣列的輸出電壓和功率進行控制必不可少。對于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)來說，理應(yīng)尋找一個最大功率跟蹤點，使得光伏陣列工作在一個最優(yōu)的工作狀態(tài)，這就需要最大功率點跟蹤技術(shù)（MaximumPowerPointTracking，MPPT）。截止目前國內(nèi)外使用最廣泛的MPPT方法為擾動觀察法（PerturbationandObservationMethod,P&O）和電導(dǎo)增量法（IncrementalConductanceMethod,IncCond），此外還有恒定電壓法、短路電流比例系數(shù)法、插值計算法、模糊控制法、滯環(huán)比較法、最優(yōu)梯度法和粒子群優(yōu)化算法等。Sreekanya（2019）利用了模糊控制法和擾動觀察法的概念，并將兩者相結(jié)合形成了一種基于自適應(yīng)擾動觀測的糊控制的潮流算法，該方法其仿真結(jié)果具有良好的響應(yīng)特性，然而算法復(fù)雜、計算量大，不易于應(yīng)用實際光伏發(fā)電場合。國內(nèi)研究現(xiàn)狀：作為分布式風(fēng)機的配電系統(tǒng)的核心部件，并網(wǎng)逆變器是實現(xiàn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)。若并網(wǎng)逆變器發(fā)生發(fā)生故障，會導(dǎo)致電網(wǎng)與新能源系統(tǒng)發(fā)生解列，影響整體電網(wǎng)的穩(wěn)定和可靠性。因此，為了減少事故的發(fā)生，選用合適的并網(wǎng)逆變器至關(guān)重要。電力電子技術(shù)發(fā)展至今，正在向小型化、模塊化、低損耗、高可靠性的方向發(fā)展。為使設(shè)備實現(xiàn)小型化，通常使用的方法包括：改善電路設(shè)計使器件布局更加緊湊；通過高頻化運行減小變壓器、電容等器件的體積；發(fā)展新的拓撲，減少器件的使用等。盡管傳統(tǒng)基于各獨立變換器的分布式風(fēng)機的配電系統(tǒng)具有靈活控制的優(yōu)點，但通過改進拓撲結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)減少開關(guān)管個數(shù)的研究仍具有廣闊的研究前景。甘生萍（2018）等提出了一種兩電平橋式變化器與雙向Buck/Boost變換器相結(jié)合的分布式風(fēng)機的配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)光伏陣列、儲能裝置具有各自獨立的變換器，并將電能傳輸?shù)焦仓绷髂妇€后通過兩電平橋式變化器傳輸?shù)饺嚯娋W(wǎng)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、方便在不同地點安裝使用等特點。然而，大量的獨立變換器導(dǎo)致分布式風(fēng)機的配電系統(tǒng)存在成本昂貴、體積大、重量大、功率密度小等問題。欽高唯（2019）提出了一種基于NPC三電平變換器的分布式風(fēng)機的配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)將并網(wǎng)逆變器換成NPC三電平變換器，與三相兩電平橋式變換器對比，該變換器開關(guān)管承擔電壓應(yīng)力小，抗電磁干擾能力強，并且輸出電壓總諧波畸變率低。然而，該變換器開關(guān)管增加到12個，進一步提高了并網(wǎng)逆變器的成本。肖凡（2019）對變換器進行了研究，該變換器的最大優(yōu)勢是將開關(guān)復(fù)用，減少了開關(guān)管使用量，并可以單獨控制兩個三相輸出電壓端口。對于許多發(fā)達國家而言，控制分布式光伏發(fā)電的一種有效手段，是實現(xiàn)并網(wǎng)控制，與此同時，這些國家中針對可能出現(xiàn)的孤島效應(yīng)等領(lǐng)域相對較少，下面對分布式發(fā)電控制策略研究現(xiàn)狀進行介紹：張振華（2018）針對直流分布式控制結(jié)構(gòu)進行研究分析，完成了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，通過測量的電網(wǎng)電壓等參數(shù)數(shù)據(jù)進而指定有效控制策略，從而便于實現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓對各個環(huán)節(jié)的控制。提出配電系統(tǒng)隨機潮流計算方法，隨機潮流考慮的隨機因素包括負荷的不確定性、發(fā)電機的強迫停運和隨機出力。李葆琦（2018）對電網(wǎng)運行中介入的大規(guī)模發(fā)電有功調(diào)度模式進行了詳細的研究分析，由于大規(guī)模光伏發(fā)電出現(xiàn)波動情況下，有功就地平衡模式無法有效的緩沖沖擊，為降低上述可能出現(xiàn)的風(fēng)險，因此從控制主體、安全約束、平衡方式等范圍對采用集中控制模式特點進行研究分析。高松（2018）針對雙層結(jié)構(gòu)的分布式儲能控制系統(tǒng)進行了潮流計算方法研究分析，并根據(jù)其特點制定了對應(yīng)的控制策略，隨機潮流考慮的隨機因素包括負荷的不確定性、發(fā)電機的強迫停運和隨機出力。隨機潮流的解析法在隨機潮流計算模型中將交流潮流方程線性化,并認為節(jié)點注入功率的變化是獨立的,將系統(tǒng)狀態(tài)變量視為各獨立諸如功率變量的線性和,權(quán)重系數(shù)為靈敏度系數(shù):并采用卷積運算和級數(shù)展開等方法獲得狀態(tài)變量的分布。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，采用的控制策略當儲能電量充足情況下，能夠完成對應(yīng)的發(fā)電計劃要求，并具有良好的平滑發(fā)電功率性能。袁龍（2018）針對當前風(fēng)光配合發(fā)電的背景和要求，總結(jié)了到目前為止分布式光伏發(fā)電的各類運行模式，并對不同模式下的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所具有的特性進行了分析。范浩東（2018）從系統(tǒng)的角度出發(fā)，對風(fēng)光互補儲能技術(shù)進行了研究，對該技術(shù)中所包括的重點部分（儲能方式、風(fēng)光容量配比）等進行了充分的論證，并對該技術(shù)在風(fēng)光互補運行系統(tǒng)的使用，提出了行之有效的發(fā)展建議與發(fā)展策略。郭佳（2019）通過對新模式下的風(fēng)光氣蓄組合發(fā)電系統(tǒng)進行深入分析，進一步研究了與之相配套的PLC控制系統(tǒng)，并通過人工控制的方式完成各個信息數(shù)據(jù)的采集和傳輸。劉子文（2019）根據(jù)元件模型基礎(chǔ)，已系統(tǒng)運行等年值投資費用最低為目標，結(jié)合系統(tǒng)運行相關(guān)的約束條件，并構(gòu)建了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)配置模型[24]。蔣杰（2019）根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)運行結(jié)構(gòu)，分析系統(tǒng)有功功率的流動特性，總結(jié)和歸納工作狀態(tài)和運行模式之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系和要求，從而提出了集多種控制策略的模式的協(xié)調(diào)智能控制方法。趙紫嫣（2019）針對分布式光伏發(fā)電運行可能出現(xiàn)的問題進行了一一探索和分析，并提出了對應(yīng)的解決方案。尚行馬等（2020）主要針對分布式能源并網(wǎng)相關(guān)問題進行的探討和分析，蔡宏達（2019）主要針對分布式能源結(jié)合儲能裝置完成獨立供電等問題進行了探討和分析。上述相關(guān)的文獻都沒有對分布式發(fā)電系統(tǒng)運行的規(guī)模進行分析，也沒有提出具有針對性的分布式發(fā)電系統(tǒng)的控制策略及線對應(yīng)的能量調(diào)度策略。參考文獻楊藝.

考慮分布式電源隨機特性的配電網(wǎng)優(yōu)化配置[D].山西大學(xué),2018.李伯楠.

含分布式電源的配電網(wǎng)隨機潮流計算[D].河北工業(yè)大學(xué),2016.馮垚.

含分布式電源配電網(wǎng)潮流計算及潮流概率特性分析[D].河北工業(yè)大學(xué),2016.邵沈會.

含分布式電源的配電系統(tǒng)隨機潮流算法研究[D].遼寧工業(yè)大學(xué),2016.李春燕,楊強,魏蔚,羅洪飛,張謙.計及風(fēng)速與負荷相關(guān)性的配電網(wǎng)重構(gòu)方法[J].電力自動化設(shè)備,2016,36(02):148-153+160.DOI:10.16081/j.issn.1006-6047.2016.02.024.鄧大上.

含風(fēng)力發(fā)電的配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定規(guī)劃研究[D].上海交通大學(xué),2015.魏蔚.

計及風(fēng)速與負荷相關(guān)性的配電網(wǎng)重構(gòu)研究[D].重慶大學(xué),2014.寧科,高亮,邱海偉.計及分布式電源的配電網(wǎng)隨機潮流分析[J].華東電力,2013,41(01):140-143.董煒,余健明,楊濛濛.含風(fēng)電場配電網(wǎng)隨機潮流計算及其電壓安全分析[J].中國電力,2012,45(04):82-86.李傳健,劉前進.考慮風(fēng)力發(fā)電隨機性的配電網(wǎng)重構(gòu)[J].電力系統(tǒng)自動化,2010,34(20):34-39.鄭海峰.

計及分布式發(fā)電的配電系統(tǒng)隨機潮流計算[D].天津大學(xué),2006.郭紅玉.分布式發(fā)電與智能電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展[J].電子技術(shù),2021,50(12):84-85.蒙博.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護及自動化的影響[J].大眾用電,2021,36(10):87-88.DolotinAI,ShifrinIO,ChernovaII,KerimovaOV,SheshnitzanIN.Distributedgenerationasamechanismtoimprovethereliabilityandeconomicefficiencyofelectricitysystems[J].IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience,2021,808(1):GolubchikTV,KulikovAS,TaratutinDY.Distributedgenerationinsmall-scalepowergeneration.Searchforenergy-efficientsolutionsbyautomationofcomplexpowersystems[J].IOPConferenceSeries:MaterialsScienceandEngineering,2021,1159(1):LinZhenjia,ChenHaoyong,WuQiuwei,HuangJianping,LiMengshi,JiTianyao.Adata-adaptiverobustunitcommitmentmodelconsideringhighpenetrationofwindpowergenerationanditsenhanceduncertaintyset[J].InternationalJournalofElectricalPowerandEnergySystems,2021,129:ChenHao,ZuoYuefei,ChauK.T.,ZhaoWenxiang,LeeChristopherH.T..Modernelectricmachinesanddrivesforwindpowergeneration:Areviewofopportunitiesandchallenges[J].IETRenewablePowerGeneration,2021,15(9):MattiKoivisto,KonstantinosPlakas,ErnestoRodrigoHurtadoEllmann,NeilDavis,PoulS?rensen.Applicationofmicroscalewindanddetailedwindpowerplantdatainlarge-scalewindgenerationsimul