分布式电源与无功补偿设备协同下的配网优化控制策略研究

本文主要探讨了在高渗透率分布式电源(Distributed Generations, DGs)接入的配电网中，传统集中式控制模式存在的局限性，如可靠性较低、通信和计算负担大以及扩展性较差。为了克服这些问题，研究者提出了无功补偿设备（Variable Reactors, Var compensators）与分布式电源的协同优化控制策略。 文章的核心观点是利用分布式协同控制的思想，将配电网中的DGs和无功补偿设备进行分组，以便实施多目标的分布式优化控制。首先，针对节点电压控制，作者设计了一种基于DGs容量利用比（Capacity Utilization Ratio, CUR）的一致性变量控制算法，旨在提高电压稳定性的同时，最大化DGs的利用率。CUR作为一致性变量，有助于协调各个节点的电压行为，确保网络的电压质量。 其次，针对配电网与外部电网之间的无功功率交换，设计了另一种控制策略，其核心是以无功补偿设备的容量利用比为一致性变量的控制算法。这种策略旨在优化无功补偿设备的分配，确保电网的无功平衡，从而提升整体运行效率。 对于有功功率控制，研究者设计了两种方法：一种是基于容量利用比，另一种是基于功率因数。这两种算法都是以一致性变量的形式实现，以确保有功功率的合理分配和高效利用。 文章提供了各控制组分布式控制算法参数的设定方法，对不同有功功率控制方法进行了对比分析，以确定最适宜的控制策略。通过14节点配电网系统的仿真案例，验证了所提方法的有效性和正确性。这表明，无功补偿设备和分布式电源的协同优化控制策略能够有效应对高渗透率分布式电源接入带来的挑战，提升配电网的稳定性和灵活性。 这篇论文对分布式电源和无功补偿设备在配电网中的协同优化控制策略进行了深入研究，为未来智能电网的规划和运行提供了理论支持和技术指导。这对于提高电力系统的可靠性和效率，适应电力市场变化具有重要意义。