附录A图A1风电场有功功率累积分布函数FigA1Cumulative.docx
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附录A图A1风电场有功功率累积分布函数FigA1Cumulative.docx
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附录A图A1风电场有功功率累积分布函数FigA1Cumulative
附录A
图A1风电场有功功率累积分布函数
Fig.A1Cumulativeprobabilitycurvesoftheactivepowerofawindfarm
图A222号节点电压幅值累积分布函数
Fig.A2Cumulativeprobabilitycurvesofthevoltagemagnitudeatbus22
图A3节点电压幅值期望和概率区间比较(负荷1.8倍)
Fig.A3Meanofnodevoltagemagnitudeandprobability intervalcomparison(1.8timesload)
表A1无功补偿方案对比(负荷1.5倍)
TableA1ORPFscheme comparison(1.5timesload)
补偿设备
策略1迭代1次
策略1迭代4次
策略2迭代1次
CP1
400kvar
900kvar
400kvar
CP2
600kvar
800kvar
200kvar
CP3
400kvar
400kvar
0kvar
CP4
1000kvar
900kvar
1000kvar
SVG1
280kvar
299kvar
301kvar
SVG2
281kvar
270kvar
0kvar
WT1
27kvar
27kvar
251kvar
WT2
27kvar
27kvar
215kvar
PV1
60kvar
60kvar
423kvar
PV2
60kvar
60kvar
336kvar
OLTC
1.05
1.05
1.05
网损
179.52kW
196.98kW
176.46kW
满足机会约束
不满足
满足
满足
表A2无功补偿方案对比(负荷1.8倍)
TableA2ORPFscheme comparison(1.8timesload)
补偿设备
策略1迭代10次
策略2迭代1次
策略2迭代3次
CP1
1000kvar
700kvar
800kvar
CP2
1000kvar
200kvar
1000kvar
CP3
1000kvar
0kvar
0kvar
CP4
1000kvar
1000kvar
1000kvar
SVG1
800kvar
364kvar
206kvar
SVG2
800kvar
0kvar
0kvar
WT1
27kvar
264kvar
264kvar
WT2
27kvar
264kvar
264kvar
PV1
60kvar
506kvar
595kvar
PV2
60kvar
532kvar
427kvar
OLTC
1.05
1.05
1.05
网损
322.56kW
281.58kW
294.6kW
满足机会约束
不满足
不满足
满足
表A3无功补偿方案对比(大容量DG)
TableA3ORPFscheme comparison(high-capacityDG)
补偿设备
策略1迭代1次
策略1迭代5次
策略2迭代1次
策略2迭代5次
CP1
200kvar
300kvar
300kvar
200kvar
CP2
400kvar
300kvar
100kvar
200kvar
CP3
200kvar
200kvar
0kvar
0kvar
CP4
700kvar
700kvar
700kvar
700kvar
SVG1
186kvar
187kvar
193kvar
198kvar
SVG2
99kvar
99kvar
0kvar
0kvar
WT1
27kvar
27kvar
134kvar
133kvar
WT2
27kvar
27kvar
141kvar
74kvar
PV1
60kvar
60kvar
274kvar
263kvar
PV2
60kvar
60kvar
198kvar
202kvar
OLTC
1.05
1.04
1.05
1.05
网损
39.96kW
40.8kW
39kW
39.3kW
满足机会约束
不满足
满足
不满足
满足
附录B
以修改后的美国PG&E69节点配电系统为例测试ADN-SORPF。
算例系统如图B1所示。
考虑每个节点电压幅值的机会约束,上界和下界分别设为1.05和0.95,置信水平取为95%。
图B1修改过的美国PG&E69节点ADN系统结构图
Fig.B1ADNsystemstructureofmodifiedAmericanPG&E69
假设负荷服从正态分布,以系统所给负荷值作为期望,10%负荷值作为标准差。
在26号、69号节点上接入最大功率为400kW的直驱式风机风电系统,逆变器最大容量为450kVA。
利用非参数核密度估计得到有功功率的概率模型,CDF与正文中相同。
考虑两风电系统间的相关性,功率的相关系数取为0.7。
在17号、53号节点上接入最大功率1200kW的光伏系统,逆变器最大容量1350kVA。
标幺化后的光伏有功功率服从Beta分布。
考虑不同的DG控制策略,控制策略1:
固定策略,设为为0.98;控制策略2:
设定无功功率控制策略,每个风电系统=364kW,最大可用无功功率=264kvar,每个光伏系统=834kW,最大可用无功功率=1061kvar。
在系统首端设置一个可调变压器OLTC,在5、8、22、28号节点安装补偿电容器组CP,在23、30号节点安装静止无功发生器SVG,主要参数如下。
表B1可调设备参数
TableB1Parametersofadjustable equipment
补偿设备
安装节点
最小值
最大值
调整步长
OLTC
1
0.95
1.05
0.01
CP
4、8、24、45
0kvar
1000kvar
100kvar
SVG
25、51
-200kvar
800kvar
连续
设计不同场景,测试算法效果:
1)原始场景,保持初始设置不变,测试SORPF结果如下:
(上图是策略1、下图策略2)
图B2节点电压幅值期望和概率区间比较(原始)
Fig.B2Meanofnodevoltagemagnitudeandprobability intervalcomparison(original)
表B2无功补偿方案对比(原始)
TableB2ORPFscheme comparison(original)
补偿设备
策略1迭代1次
策略1迭代2次
策略2迭代1次
策略2迭代2次
CP1
800kvar
900kvar
600kvar
1000kvar
CP2
400kvar
400kvar
300kvar
400kvar
CP3
200kvar
200kvar
100kvar
0kvar
CP4
400kvar
400kvar
200kvar
100kvar
SVG1
-11kvar
-11kvar
22kvar
328kvar
SVG2
800kvar
800kvar
800kvar
800kvar
WT1
27kvar
27kvar
-38kvar
-264kvar
WT2
27kvar
27kvar
15kvar
-264kvar
PV1
60kvar
60kvar
217kvar
242kvar
PV2
60kvar
60kvar
319kvar
332kvar
OLTC
1.05
1.04
1.05
1.05
网损
78.70kW
80.37kW
76.49kW
77.45kW
满足机会约束
不满足
满足
不满足
满足
无功优化前系统网损133.3kW。
对于策略1:
SORPF算法迭代1次,相当于确定性ORPF,由于末端节点接入风电,存在概率越界风险,迭代2次算法结束,通过调整变压器分接头调低了末端电压,增加了网损,但满足了机会约束。
对于策略2:
SORPF算法迭代1次,由于末端节点接入风电,存在概率越界风险,迭代2次算法结束,通过调整无功调节装置,增加了网损,但满足机会约束
2)重负荷场景,负荷变为1.5倍,测试SORPF结果如下:
(上图是策略1、下图策略2)
图B3节点电压幅值期望和概率区间比较(负荷1.5倍)
Fig.B3Meanofnodevoltagemagnitudeandprobability intervalcomparison(1.5timesload)
表B3无功补偿方案对比(负荷1.5倍)
TableB3ORPFscheme comparison(1.5timesload)
补偿设备
策略1迭代1次
策略1迭代10次
策略2迭代1次
策略2迭代5次
CP1
1000kvar
1000kvar
400kvar
1000kvar
CP2
800kvar
1000kvar
600kvar
1000kvar
CP3
300kvar
1000kvar
100kvar
1000kvar
CP4
1000kvar
1000kvar
300kvar
1000kvar
SVG1
13kvar
68kvar
-32kvar
-200kvar
SVG2
800kvar
800kvar
800kvar
800kvar
WT1
27kvar
27kvar
68kvar
-264kvar
WT2
27kvar
27kvar
95kvar
-264kvar
PV1
60kvar
60kvar
324kvar
1062kvar
PV2
60kvar
60kvar
823kvar
1062kvar
OLTC
1.05
1.05
1.05
1.05
网损
237.90kW
266.39kW
218.07kW
302.13kW
满足机会约束
不满足
不满足
不满足
满足
无功优化前系统网损368.6kW。
对于策略1:
SORPF算法迭代1次,由于重负荷,部分节点存在概率越下限风险,末端由于风电接入存在概率越上界风险,迭代10次仍未满足机会约束,但已达循环次数上限,算法结束。
对于策略2:
SORPF算法迭代1次,由于重负荷,部分节点存在概率越下限风险,末端由于风电接入存在概率越上界风险,迭代5次算法结束,增加了部分网损,但调整了全网电压,满足机会约束,避免了风险。
3)大容量并网场景,DG并网容量变为1.5倍,测试SORPF结果如下:
(上图是策略1、下图策略2)
图B4节点电压幅值期望和概率区间比较(大容量DG)
Fig.B4Meanofnodevoltagemagnitudeandprobability intervalcomparison(high-capacityDG)
表B4无功补偿方案对比(大容量DG)
TableB4ORPFscheme comparison(high-capacityDG)
补
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- 附录 A1 电场 有功功率 累积 分布 函数 FigA1Cumulative