含分布式电源的配电系统连续潮流计算及控制研究

随着电力工业与新能源技术的快速发展，工业、民用负荷的需求越来越大。同时，大量分布式发电电源的接入，使得电力系统的运行更加的复杂、紧张，甚至接近系统的稳定极限。配电系统作为电力系统的重要组成部分，其安全可靠运行不容忽视。因此配电系统的负荷裕度分析以及控制策略的研究越来越受到学者的关注。本文在配电系统分析与控制研究中主要做了以下几方面的工作： 给出了配电系统分析与控制中常用元件的三相数学模型：配电线路三相模型及导纳矩阵参数、变压器三相模型及导纳矩阵参数、负荷模型和分布式发电电源（DG）模型以及控制元件数学模型（并联电容器以及电压调节器模型，包含LTC模型与LDC模型）。 根据非线性数学中的动力学分岔理论，研究了配电系统发生鞍型结点分岔的四个条件。同时结合现代配电系统的特点，验证了这四个条件在配电系统中发生的可能性，给出了相应的证明。在IEEE标准13、37节点以及实际394母线系统配电网络的算例中通过特征值分布的分析，验证了在算例中确实发生了鞍型结点分岔。同时，通过IEEE13母线算例验证了DG出力的连续增加，同样会引起系统发生鞍结点分岔。 根据配电网的特点提出了一种适用于配电系统的三相连续潮流计算的理论与方法以及实现流程。同时，定义了负荷与分布式发电电源DG的增长方向，解决了连续潮流计算中参数化、预测、校正和步长控制四个关键问题，同时通过算例验证了算法的正确性。 探讨了在配电系统中左特征向量的数学意义以及物理意义，同时根据左特征向量提供的信息，采用“负加正减”的策略在IEEE的标准算例，验证了通过左特征向量信息进行配电系统控制的有效性，即通过左特征向量方向的反方向进行控制，可以使系统以最优的方向远离分岔点。