格式網模式直流配電網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的供電可靠性提出了更高的要求;普遍采用的電力電子設備及其控制系統(tǒng)的非線性對直流配電網的運行提出了挑戰(zhàn)。根據直流配電網建設及發(fā)展的需要，本文研究了格式網模式的中壓直流配電網結構與電壓等級序列確定方法，以及多級電壓格式網結構的直流配電網模型、算法和控制策略。主要研究內容及創(chuàng)新性成果如下:
　　為適應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，提出了格式網模式的中壓直流配電網構建方案，并對其關鍵技術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性評估方法，得到了以DC380V為低壓配電網電壓等級的優(yōu)化方案;提出以DC380V為基數的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電壓等級的優(yōu)先選擇范圍;綜合考慮源、荷接入適應性與10kV、20kV交流配電網電纜對地絕緣電壓水平等因素，在上述序列范圍內確定DC12kV或DC24kV為目前城市中壓直流配電網的可選方案。
　　建立了直流配電網中的AC/DC換流器、DC/DC變換器穩(wěn)態(tài)模型和直流配電網潮流分布的分析計算模型。根據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潮流算法，通過算例驗證了算法有效性。
　　結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的分層協(xié)調控制策略。提出直流配電網中壓層級采用電壓下垂控制策略，控制目標是保證區(qū)域內網絡低損耗運行;低壓與微電網層級采用主從控制策略，控制目標是實現區(qū)域內高電壓質量供電。
　　研究結果表明，格式網模式直流配電網構建方案適應DER大量