含分布式光伏的中压配电网优化运行技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.选题背景：由于鼓励上网电价和长期激励措施，光伏(pv)系统安装的趋势导致光伏系统在配电网中的高度渗透。例如，在德国，目前安装的光伏系统超过29 gw，其中80%已连接到低压(lv)电网。由于最近光伏系统成本的下降，尤其是光伏面板技术，电网平价（定义为光伏发电成本与零售价格具有竞争力的时刻）已经在一些居民区已经达到。在没有激励措施的情况下，光伏系统的高渗透率现在更可能引起广泛国家和市场的兴趣。

2.选题意义：光伏(pv)系统在配电网中的高渗透率带来了新的挑战，例如逆潮流和电压上升。建议的电压升高补救措施之一是光伏系统的无功功率贡献。利用电压灵敏度矩阵局部系统地协调辐射状电网中各光伏系统无功功率与相应馈入功率之间的关系，以调节末母线电压或电压曲线，以此可以减少无功功率流，进而减少线损。

2. 课题关键问题和重难点

1.关键问题:如何用电压灵敏度矩阵局部系统地协调辐射状电网中各光伏系统无功功率与相应馈入功率之间的关系，以调节末母线电压或电压曲线。

2.难点：德国电网规范提出了特性曲线，以通过光伏系统的无功功率支持电压曲线。在这种取决于有功功率(apd)的特性中，所需的无功功率根据每个光伏系统的相同特性确定，而与其在电网中的位置无关。尽管ggc声明配电系统运营商(dso)可以根据电网配置使用不同于标准特性的特性，但此类特性的规范由dso保留。此外，由于标准特性不考虑电压曲线，其使用会导致不必要的无功功率消耗。考虑到电网中光伏系统数量众多，光伏系统不必要的无功消耗首先会增加总线损，其次，在提供无功功率的常规电站发生意外情况时，也可能危及网络的稳定性。

因此难点在于需要一种可以为沿馈线的每个光伏系统提供协调的、系统的特性的方法，探究如何利用一个工作点的电压灵敏度矩阵来确定使用本地信息但在没有通信系统帮助的情况下提供协调响应的个体特性。

3. 国内外研究现状（文献综述）

文献展示了电压灵敏度矩阵的优势如何允许系统协调光伏逆变器，同时仍然使用本地测量。基于对电压灵敏度矩阵的分析，指定了配电网中每个光伏系统的特性的两个主要参数，即斜率因子和阈值。所提出的方法调节目标总线电压或电压曲线。因此，斜率因子是用两种不同的方法导出的。此外，还通过两种不同的方法计算阈值，即相同的阈值和相等的无功功率分配。结果表明，所提出的方法能够将电压调节到稳态电压限制，而ggc方法中的电压调节没有得到解决。由于所提出的方法明确包括电压限制，因此与ggc相比，它们可以减少所需的总无功功率以及由无功功率引起的有功功率损耗。

还表明，所提出的tb和vp方法在目标母线或损耗的调节方面彼此没有优势。尽管如此，与vp方法相比，tb方法消耗的总无功功率更少。vp优于tb的优点是在相同阈值的情况下降低了逆变器的无功功率负载。此外，如果负载是一个限制，使用不同的阈值可以以更大的总无功功率为代价减轻逆变器的无功功率负载。

比较表明，所提出的方法在配电馈线的电压维持和损耗减少方面优于ggc。它们的应用可能被认为是麻烦的，因为dso需要在将任何额外的pv系统连接到馈线之后调整参数，以便使用所提出的方法来发挥其全部能力。然而，更实用的方法是在dso的长期（战略性，即未来10年）网络规划过程中实施所提议的方法。dso将根据电网中预期的未来光伏集成水平和分布，为某些电网位置的光伏系统预定义阈值和斜率值。虽然这可能会导致过渡时期的性能欠佳，但将实现关于最终预期电网阶段的参数的最佳选择。关于电压调节的实现，apd-tb和apd-vp之间没表viii中提供了所提出的方法与现有技术（即ggc方法）的定性比较。所提出方法的优缺点可总结如下。

4. 研究方案

本设计主要研究数据驱动的低亚台区电压灵敏度感知与智能调控技术，具体分为了解实际情况下低压台区拓扑、数据情况，了解配电网电压灵敏度求解方法，以及完成台区灵敏度求解及电压调控。

本文主要框架：

第一章：介绍研究背景、含分布式光伏的中压配电网优化运行技术的发展和意义。

5. 工作计划

23.2.1-23.2.10查阅文献。

23.2.11-23.2.20翻译相关资料。

23.2.21-23.2.28完成分布式光伏配电网仿真环境构建