含风电场的配电网无功优化研究开题报告

1. 研究目的与意义

当今世界飞速发展的经济与能源紧密相依,随着全球常规能源的逐渐衰竭,能源危机日益严峻。

将风电机组作为分布式电源接入配电网中,在一定程度可以充分利用风能资源,缓解局部用电紧张。

但由于风能具有不确定性和多变性,风电机组并网后必将改变原有系统结构,影响配电网的潮流,从而对电网的网络损耗、电压稳定等方面都带来一定程度的影响。

2. 课题关键问题和重难点

1）建立电力系统无功优化模型,对含有风电厂的配电网，研究更有效的无功优化技术，使其无功功率分布得到合理的分配,便可以有效地降低有功损耗,同时还能够提高电压质量；2）掌握配电网潮流计算方法；3）掌握一种求解电力系统无功优化问题的算法，根据信息反馈对控制系统的促进原理,充分利用进化过程中获得的有用信息来指导算法的变异和交叉操作；4）了解风电出力不确定性的处理方法。

对于含风电机组的配电网系统而言,无功优化问题中主要的不确定因素为负荷和风电机组输出功率的动态变化，根据风电机功率输出的特点，着手建立含风电机组配电网无功优化的数学模型。

5）建立含风电场的配电网无功优化模型并进行仿真计算，熟悉掌握相关软件。

3. 国内外研究现状（文献综述）

对于含风电机组的配电网系统而言,无功优化问题中主要的不确定因素为负荷和风电机组输出功率的动态变化。

文献[1]针对目前确定性的潮流计算模型与多目标优化模型相结合需要归一化出力，但参考值难以确定的问题。

引入了带有精英策略的非支配排序的多目标优化算法（nsga-ii）应用于解决含风电场配电网多目标无功优化中。

4. 研究方案

1）研究电力系统无功优化模型本课题将利用传统的无功电压控制,通过调节机端电压、变压器变比、投切电容器组的方法,以网损最小为目标函数建立含风电场的电力系统无功优化模型，并对该模型进行演算研究。

2）研究单位潮流计算方法首先本课题将研究配电网的潮流计算方法,拟采用前推回代法的一种矩阵计算模式。

根据配电网的特点,将配电网拓扑结构归纳为两个矩阵节点注入一支路电流矩阵和支路电流一节点电压矩阵,通过这两个矩阵描述前推回代法并计算配电网潮流的同时,还要考虑异步风电机组的功率一电压特性,以图实现含风电场的配电网潮流计算。

5. 工作计划

12周：文献调研，准备开题报告；第三周：完成外文翻译；第四周：研究配电网潮流计算方法；第五周：掌握至少一种潮流计算方式并加以选择；67周：研究风电不确定性处理方法，基本确立适合风电不确定性的数学模型；810周：研究配电网无功优化计算方法并熟悉matlab仿真，掌握至少一种优化算法；11-12周：建立含风电的配电网无功优化仿真模型并进行仿真计算。

1315周：整理资料，撰写毕业论文，准备答辩。

计划赶不上变化，除了上面一些必要的计划外，我们还需要借鉴其他的优秀论文，这样才能使自己的设计趋于完善