格式網(wǎng)模式直流配電網(wǎng)及電壓控制策略研究.pdf

1、分布式能源(distributed energy resources，DER)的大量接入對直流配電網(wǎng)的供電可靠性提出了更高的要求;普遍采用的電力電子設(shè)備及其控制系統(tǒng)的非線性對直流配電網(wǎng)的運行提出了挑戰(zhàn)。根據(jù)直流配電網(wǎng)建設(shè)及發(fā)展的需要，本文研究了格式網(wǎng)模式的中壓直流配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與電壓等級序列確定方法，以及多級電壓格式網(wǎng)結(jié)構(gòu)的直流配電網(wǎng)模型、算法和控制策略。主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新性成果如下:
　　為適應(yīng)分布式能源的大量接入，以及未來社會對高

2、可靠性供電的需求，提出了格式網(wǎng)模式的中壓直流配電網(wǎng)構(gòu)建方案，并對其關(guān)鍵技術(shù)與可行性進行了分析;定義了電壓分布不均衡度和線路綜合利用不均衡度評估指標，用于評估直流配電網(wǎng)消納DER的能力，并通過案例驗證了所提評估指標的有效性。
　　分析直流配電網(wǎng)電壓等級制定的影響因素，提出了綜合考慮源、荷接入和社會發(fā)展等因素的電壓等級方案適應(yīng)性評估方法，得到了以DC380V為低壓配電網(wǎng)電壓等級的優(yōu)化方案;提出以DC380V為基數(shù)的2的n次方倍的直流配

3、電電壓等級序列，作為未來各級配電網(wǎng)電壓等級的優(yōu)先選擇范圍;綜合考慮源、荷接入適應(yīng)性與10kV、20kV交流配電網(wǎng)電纜對地絕緣電壓水平等因素，在上述序列范圍內(nèi)確定DC12kV或DC24kV為目前城市中壓直流配電網(wǎng)的可選方案。
　　建立了直流配電網(wǎng)中的AC/DC換流器、DC/DC變換器穩(wěn)態(tài)模型和直流配電網(wǎng)潮流分布的分析計算模型。根據(jù)變換器的不同控制方式對AC/DC換流器支路和DC/DC變換器支路模型做了等效處理，定義了直流配電網(wǎng)節(jié)點分

4、類，提出了考慮變換器損耗的改進牛頓-拉夫遜法的直流配電網(wǎng)潮流算法，通過算例驗證了算法有效性。
　　結(jié)合不同電壓層級的負荷需求以及大量DER接入的需求，研究了適用于不同電壓等級和運行模式的直流配電網(wǎng)的分層協(xié)調(diào)控制策略。提出直流配電網(wǎng)中壓層級采用電壓下垂控制策略，控制目標是保證區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)低損耗運行;低壓與微電網(wǎng)層級采用主從控制策略，控制目標是實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)高電壓質(zhì)量供電。
　　研究結(jié)果表明，格式網(wǎng)模式直流配電網(wǎng)構(gòu)建方案適應(yīng)DER大量