含分布式电源配电系统的电压质量概率评估

摘要

近年来，能源危机和环境污染问题日益突出，促使利用可再生能源的分布式发电技术大力发展起来。但是，大多数分布式电源功率输出具有随机性，由此给电力系统配电系统带来了一系列电能质量问题，尤其表现在电压质量方面，使得电压质量评估变得更加复杂，如何合理地对含分布式电源配电系统的电压质量进行评估成为研究的重要问题。
　　分布式电源的接入使得配电系统的运行和控制面临更多的不确定性，确定性潮流计算不再适用，为了考虑多种随机因素，引入了概率潮流的思想。本文提出了一种基于2n+1点估计法的概率潮流计算方法，引入到含分布式电源的概率评估当中，建立分布式电源、负荷的概率分布模型，通过概率潮流计算反映节点电压的概率分布及其统计量信息，结合半不变量和Gram-Charlier级数展开得出概率密度函数，分析比较了分布式电源接入前后对系统节点电压的影响。以含有分布式电源的IEEE-30节点系统作为算例，以蒙特卡罗法仿真得到的结果作为参考，验证了本文方法的有效性。在此基础上，又提出了一种基于2n+1点估计法的连续潮流算法并结合Cornish-Fisher级数，通过对接入配电系统的分布式电源及负荷建立功率输出的概率模型，对配电系统的节点电压静态稳定性和网络的负荷裕度进行概率评估。以IEEE-34节点配电系统作为算例，使用所提方法计算并与蒙特卡罗法的仿真结果比较，得出该方法能有效的评估配电系统的静态电压稳定性，具有速度快、精度高的优点。

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附表索引

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作及章节安排

第2章 概率潮流

2.1 概率潮流在电力系统中的应用

2.2 概率潮流概念及其求解的一般方法

2.3 随机变量概率密度函数

2.4 原点矩和中心矩

2.5 本章小结

第3章 含分布式电源配电系统的电压质量概率评估

3.1 概率潮流概述

3.2 分布式电源的出力以及负荷水平概率分布模型

3.3 2n+1点估计法

3.4 半不变量及Gram-Charlier级数

3.5 配电系统电压质量概率评估计算流程

3.6 算例分析

3.7 本章小结

第4章 含分布式电源配电系统静态电压稳定概率评估

4.1 电压稳定

4.2 连续潮流法

4.3 Cornish-Fisher级数

4.4 基于点估计法与 Cornish-Fisher 级数的电压稳定临界点概率评估算法

4.5 算例分析

4.6 本章小结

结论及展望

1 研究结论

2 研究展望

参考文献

致谢

附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录