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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁
目录
💥1 概述
随着科技与经济的快速发展,对能源的需求越来越多。当前能源比重较高的石油、煤炭等都属于不可再生能源,因此全世界都在大力寻找新兴能源。分布式电源作为新一代电源类型,其清洁、无污染与可再生的优点受到人们的重视,但分布式电源存在诸多问题,并入电网系统后对系统的运行方式、节点电压分布与潮流计算等将产生不可忽视的影响,本文将针对分布式电源的特点进行研究,
分布式电源的接入使得配电系统从放射状无源网络变为分布有中小型电源的有源网络。带来了使单向流动的电流方向具有了不确定性等等问题，使得配电系统的控制和管理变得更加复杂。但同时，分布式电源又具有提高电网可靠性，绿色节能，等等优点，所以为更好的利用分布式电源为人类造福，我们必须对其进行研究与分析。
本文采取通过利用仿真软件Matlab编写计算潮流程序模拟分布式电源接入配电网的模型进行潮流计算的方法对分布式电源的稳态影响进行探索与分析。
选取了9节点的配电网网络模型，通过对单个以及多个分布式电源的接入位置以及容量的不同情况对9节点配电网的网损以及节点电压状况进行了分析。
分布式电源（Distributed Generation, DG）接入配电网是近年来电力系统发展的一个重要趋势，它对传统配电网的规划、运行和管理带来了深远的影响。这些影响既包括积极的方面，也存在一些挑战。以下是对分布式电源接入对配电网影响的一些主要研究点：
-
电压稳定性与质量：分布式电源（如光伏、风能等可再生能源发电）通常具有间歇性和不确定性，其出力受天气条件等因素影响较大，这可能导致局部电压波动和失稳。因此，需要研究如何通过优化配置、控制策略和电压调节设备来维持配电网的电压稳定性和供电质量。
-
电能质量问题：分布式电源的并网可能引入谐波、三相不平衡、闪变等问题，影响电能质量。研究内容包括电能质量监测技术、滤波器配置及先进的控制算法，以减轻这些问题。
-
网络损耗：分布式电源在负荷中心附近发电可以减少长距离输电损失，但在某些情况下也可能因逆向功率流引起线路和变压器损耗增加。研究应关注如何通过合理布局和控制策略最小化总损耗。
-
保护与自动化：传统配电网保护系统设计往往假设功率从高压向低压单向流动，而分布式电源的双向功率流对此构成挑战。研究需探索新的保护方案和自动化技术，确保故障快速准确隔离，同时适应分布式电源的灵活接入和退出。
-
孤岛运行与微电网：分布式电源与储能装置的组合可形成微电网，实现与大电网的并网或独立运行（孤岛模式）。研究孤岛检测、控制策略、能源管理和微电网与主网的交互机制对于提高电网灵活性和韧性至关重要。
-
经济性与政策：分布式电源的经济性评估、补贴政策、投资回报分析也是研究的重要内容。此外，需考虑如何设计激励机制促进分布式电源的健康发展，同时保障所有利益相关者的公平性。
-
集成与调度：随着分布式电源比例的增加，高效的资源管理和调度成为关键问题。研究应探索智能电网技术、高级计量基础设施（AMI）、需求响应和虚拟电厂等技术的应用，以提升系统的灵活性和效率。
综上所述，分布式电源接入对配电网的影响研究是一个跨学科领域，涉及电力系统工程、电力电子、信息通信技术和经济管理等多个方面。随着技术进步和能源转型的深入，这一领域的研究将持续发展，旨在促进更加清洁、高效、可靠和智能化的电网系统。
📚2 运行结果
ans =
1.0e+02 *
1 至 6 列
0.010000000000000 0.040000000000000 0 0.000576000000000 0 2.500000000000000
0.040000000000000 0.050000000000000 0.000170000000000 0.000920000000000 0.001580000000000 2.500000000000000
0.050000000000000 0.060000000000000 0.000390000000000 0.001700000000000 0.003580000000000 1.500000000000000
0.030000000000000 0.060000000000000 0 0.000586000000000 0 3.000000000000000
0.060000000000000 0.070000000000000 0.000119000000000 0.001008000000000 0.002090000000000 1.500000000000000
0.070000000000000 0.080000000000000 0.000085000000000 0.000720000000000 0.001490000000000 2.500000000000000
0.080000000000000 0.020000000000000 0 0.000625000000000 0 2.500000000000000
0.080000000000000 0.090000000000000 0.000320000000000 0.001610000000000 0.003060000000000 2.500000000000000
0.090000000000000 0.040000000000000 0.000100000000000 0.000850000000000 0.001760000000000 2.500000000000000
7 至 12 列
2.500000000000000 2.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
2.500000000000000 2.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
1.500000000000000 1.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
3.000000000000000 3.000000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
1.500000000000000 1.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
2.500000000000000 2.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
2.500000000000000 2.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
2.500000000000000 2.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
2.500000000000000 2.500000000000000 0 0 0.010000000000000 -3.600000000000000
13 列
3.600000000000000
3.600000000000000
3.600000000000000
3.600000000000000
3.600000000000000
3.600000000000000
3.600000000000000
3.600000000000000
3.600000000000000
Newton's method power flow converged in 4 iterations.
Converged in 0.04 seconds
================================================================================
| System Summary |
================================================================================
How many? How much? P (MW) Q (MVAr)
--------------------- ------------------- ------------- -----------------
Buses 9 Total Gen Capacity 0.0 0.0 to 0.0
Generators 2 On-line Capacity 0.0 0.0 to 0.0
Committed Gens 2 Generation (actual) 318.9 40.7
Loads 3 Load 315.0 115.0
Fixed 3 Fixed 315.0 115.0
Dispatchable 0 Dispatchable -0.0 of -0.0 -0.0
Shunts 0 Shunt (inj) -0.0 0.0
Branches 9 Losses (I^2 * Z) 3.93 57.15
Transformers 0 Branch Charging (inj) - 131.4
Inter-ties 0 Total Inter-tie Flow 0.0 0.0
Areas 1
Minimum Maximum
------------------------- --------------------------------
Voltage Magnitude 0.962 p.u. @ bus 9 1.000 p.u. @ bus 1
Voltage Angle -9.70 deg @ bus 5 1.99 deg @ bus 2
P Losses (I^2*R) - 1.19 MW @ line 4-5
Q Losses (I^2*X) - 16.76 MVAr @ line 8-2
================================================================================
| Bus Data |
================================================================================
Bus Voltage Generation Load
# Mag(pu) Ang(deg) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr)
----- ------- -------- -------- -------- -------- --------
1 1.000 0.000 155.93 24.98 - -
2 1.000 1.987 163.00 15.76 - -
3 0.999 -9.097 - - - -
4 0.990 -5.207 - - - -
5 0.977 -9.705 - - 90.00 30.00
6 0.999 -9.097 - - - -
7 0.982 -8.472 - - 100.00 35.00
8 0.995 -3.887 - - - -
9 0.962 -8.800 - - 125.00 50.00
-------- -------- -------- --------
Total: 318.93 40.73 315.00 115.00
================================================================================
| Branch Data |
================================================================================
Brnch From To From Bus Injection To Bus Injection Loss (I^2 * Z)
# Bus Bus P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr)
----- ----- ----- -------- -------- -------- -------- -------- --------
1 1 4 155.93 24.98 -155.93 -10.61 0.00000 14.36384
2 4 5 82.70 -6.42 -81.51 -2.44 1.18719 6.42480
3 5 6 -8.49 -27.56 8.57 -7.07 0.07418 0.32335
4 3 6 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.00000 0.00000
5 6 7 -8.57 7.07 8.61 -27.20 0.04527 0.38345
6 7 8 -108.61 -7.80 109.65 2.03 1.03908 8.80159
7 8 2 -163.00 1.00 163.00 15.76 0.00000 16.76078
8 8 9 53.35 -3.04 -52.38 -21.42 0.96673 4.86387
9 9 4 -72.62 -28.58 73.23 17.04 0.61471 5.22502
-------- --------
Total: 3.92716 57.14670
请输入分布式电源的节点位置，有功与无功大小 bus Pg Qg
DGs2 =
0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
请输入DG节点位置的值：5
请输入DG有功大小的值：30
请输入DG无功大小的值：30
DGs1 =
5 30 30
DGs =
1 至 20 列
5 30 30 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
21 列
0
mpc =
包含以下字段的 struct:
version: '2'
baseMVA: 100
bus: [9×13 double]
gen: [3×21 double]
branch: [9×17 double]
et: 0.039999999999999
success: 1
Newton's method power flow converged in 4 iterations.
Converged in 159.03 seconds
================================================================================
| System Summary |
================================================================================
How many? How much? P (MW) Q (MVAr)
--------------------- ------------------- ------------- -----------------
Buses 9 Total Gen Capacity 0.0 0.0 to 0.0
Generators 3 On-line Capacity 0.0 0.0 to 0.0
Committed Gens 3 Generation (actual) 318.3 25.4
Loads 3 Load 315.0 115.0
Fixed 3 Fixed 315.0 115.0
Dispatchable 0 Dispatchable -0.0 of -0.0 -0.0
Shunts 0 Shunt (inj) -0.0 0.0
Branches 9 Losses (I^2 * Z) 3.30 47.95
Transformers 0 Branch Charging (inj) - 137.5
Inter-ties 0 Total Inter-tie Flow 0.0 0.0
Areas 1
Minimum Maximum
------------------------- --------------------------------
Voltage Magnitude 0.976 p.u. @ bus 9 1.027 p.u. @ bus 3
Voltage Angle -7.38 deg @ bus 9 3.70 deg @ bus 2
P Losses (I^2*R) - 1.08 MW @ line 8-9
Q Losses (I^2*X) - 16.61 MVAr @ line 8-2
================================================================================
| Bus Data |
================================================================================
Bus Voltage Generation Load
# Mag(pu) Ang(deg) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr)
----- ------- -------- -------- -------- -------- --------
1 1.000 0.000 125.30 -5.21 - -
2 1.000 3.700 163.00 0.66 - -
3 1.027 -6.890 - - - -
4 1.006 -4.116 - - - -
5 1.021 -7.249 30.00 30.00 90.00 30.00
6 1.027 -6.890 - - - -
7 1.000 -6.460 - - 100.00 35.00
8 1.005 -2.120 - - - -
9 0.976 -7.377 - - 125.00 50.00
-------- -------- -------- --------
Total: 318.30 25.44 315.00 115.00
================================================================================
| Branch Data |
================================================================================
Brnch From To From Bus Injection To Bus Injection Loss (I^2 * Z)
# Bus Bus P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr)
----- ----- ----- -------- -------- -------- -------- -------- --------
1 1 4 125.30 -5.21 -125.30 14.27 0.00000 9.05925
2 4 5 56.26 -33.67 -55.62 20.92 0.64303 3.47990
3 5 6 -4.38 -20.92 4.39 -16.57 0.00908 0.03958
4 3 6 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.00000 0.00000
5 6 7 -4.39 16.57 4.48 -37.28 0.08806 0.74592
6 7 8 -104.48 2.28 105.41 -9.33 0.93583 7.92707
7 8 2 -163.00 15.95 163.00 0.66 0.00000 16.60589
8 8 9 57.59 -6.62 -56.51 -18.00 1.07585 5.41287
9 9 4 -68.49 -32.00 69.04 19.39 0.55051 4.67931
-------- --------
Total: 3.30236 47.94981
>> 部分代码：
function [ref, pv, pq] = bustypes(bus, gen)
%创建参考节点，pq节点和pv节点
[PQ, PV, REF, NONE, BUS_I, BUS_TYPE, PD, QD, GS, BS, BUS_AREA, VM, ...
VA, BASE_KV, ZONE, VMAX, VMIN, LAM_P, LAM_Q, MU_VMAX, MU_VMIN] = idx_bus;
[GEN_BUS, PG, QG, QMAX, QMIN, VG, MBASE, GEN_STATUS, PMAX, PMIN, ...
MU_PMAX, MU_PMIN, MU_QMAX, MU_QMIN, PC1, PC2, QC1MIN, QC1MAX, ...
QC2MIN, QC2MAX, RAMP_AGC, RAMP_10, RAMP_30, RAMP_Q, APF] = idx_gen;
nb = size(bus, 1);
ng = size(gen, 1);
Cg = sparse(gen(:, GEN_BUS), (1:ng)', gen(:, GEN_STATUS) > 0, nb, ng);
bus_gen_status = Cg * ones(ng, 1);
ref = find(bus(:, BUS_TYPE) == REF & bus_gen_status); %% 参考节点索引
pv = find(bus(:, BUS_TYPE) == PV & bus_gen_status); %% PV 节点索引
pq = find(bus(:, BUS_TYPE) == PQ | ~bus_gen_status); %% PQ 节点索引
%% 如果没有合适的参考节点则从新选择
if isempty(ref)
ref = pv(1); %% 选取第一个PV节点
pv = pv(2:length(pv)); %% 将它从pv节点中删除
end
🎉3 参考文献
部分理论来源于网络，如有侵权请联系删除。
[1]杨朔鹏,屈超.分布式电源接入对配电网影响及对策研究[J].科技风,2016(17):180.DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201617159.
[2]毕格琳. 分布式电源接入对配电网影响的研究[D].山东大学,2019.DOI:10.27272/d.cnki.gshdu.2019.000571.