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基于电子电力变压器的最优潮流控制

作　者: 陈芬
导　师: 陆继明；毛承雄
学　校: 华中科技大学
专　业: 电气工程
关键词: 电子电力变压器潮流优化输电网配电网等效模型
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

采用大功率电力电子技术,利用各种电力电子装置和系统来控制和调节电力系统潮流、提高电力系统稳定性、改善电能质量,是解决目前乃至未来电力系统安全、稳定、经济、高效运行问题的一条重要途径。柔性交流输电(Flexible AC Transmission System,FACTS)和高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)是国际上电力电子技术应用于电力系统的两个热点技术。然而,无论是技术较为成熟的HVDC技术,还是处于应用初期的FACTS装置,都存在一定的不足。电子电力变压器(Electronic Power Transformer,EPT)同样采用电力电子技术,但是相比于常规的FACTS装置,它可以提供更强的控制能力和更灵活的控制方式。EPT在具备常规的有载调压变压器(On-Load Tap Changing, OLTC)变压、隔离和传递能量的基础上,还可以发出和吸收无功功率,同时调节其所在支路的有功功率,实现对电力系统的最优潮流控制。本文将EPT应用于电力系统进行最优潮流控制,分析了EPT的等效潮流计算模型和优化方法。EPT在潮流计算时等效为两个断开的PQ节点、PV节点或者平衡节点。采用的优化算法为遗传算法,遗传算法的控制变量是EPT原副方的有功功率和无功功率。通过控制无功功率的大小可以进行电网无功优化控制,改善系统的电能质量和降低网损。在调节无功功率的同时,协调控制流过各个EPT的有功功率,可以使电网的潮流分配更合理,提高系统运行的稳定性。本文重点分析EPT取代传统OLTC进行配电网和输电网的最优潮流控制;采用了3个节点系统进行仿真计算,计算结果表明:相比于传统的OLTC,EPT能够更加有效地降低网损;极大减少电容器装置的投资;随着系统中EPT数量的增加,其优化效果更好;EPT没有动作次数的限制,在动态潮流优化中能更加有效地降低网损。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题的研究背景和意义  8-9
  1.2 潮流优化研究现状  9-10
  1.3 电子电力变压器特点及研究现状  10-11
  1.4 本文的主要工作  11-12
2 基于电子电力变压器的最优潮流原理  12-16
  2.1 电子电力变压器原理  12-13
  2.2 电子电力变压器的等效节点类型  13-14
  2.3 潮流优化的数学模型  14-15
  2.4 本章小结  15-16
3 基于电子电力变压器的配电网无功优化控制  16-28
  3.1 配电网潮流计算的基本原理  16-18
  3.2 配电网无功优化方法  18-21
  3.3 基于电子电力变压器的配电网无功优化控制  21-23
  3.4 配电网无功优化的仿真计算分析  23-27
  3.5 本章小结  27-28
4 基于电子电力变压器的输电网最优潮流控制  28-46
  4.1 输电网潮流计算的基本原理  28-29
  4.2 基于电子电力变压器的输电网最优潮流控制  29-32
  4.3 IEEE14 节点算例分析  32-35
  4.4 IEEE30 节点算例分析  35-45
  4.5 本章小结  45-46
5 基于电子电力变压器的潮流转移控制初探  46-54
  5.1 潮流转移研究现状  46-48
  5.2 电子电力变压器应用于潮流转移控制的意义  48
  5.3 基于电子电力变压器的输电网潮流转移控制策略  48-53
  5.4 本章小结  53-54
6 全文总结  54-56
  6.1 总结  54-55
  6.2 有待进一步开展的工作  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-62
附录1 攻读学位期间发表的论文目录  62-63
附录2 42 节点参数  63-65

基于电子电力变压器的最优潮流控制

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