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有源配电网变拓扑自适应电压控制方法的研究

目录

一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

（一）研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

（二）国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

（三）本文主要研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

二、相关理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

（一）配电网概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

（二）电压控制基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

（三）自适应控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

三、变拓扑结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

（一）有源配电网的基本结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

（二）变拓扑结构的分类与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

（三）变拓扑结构对电压控制的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

四、自适应电压控制方法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

（一）基于模糊控制的电压调整策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

（二）基于神经网络的电压预测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

（三）基于遗传算法的电压优化配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

五、仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

（一）仿真环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

（二）实验结果与对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

（三）仿真结果讨论与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

（一）本文主要研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

（二）存在的问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

（三）未来研究方向与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

一、内容概述

随着分布式电源（DG）、电动汽车充电桩等大量可控负荷的接入，传统配电网正逐步演变为具有高度动态性和不确定性的有源配电网（ActiveDistributionNetwork,ADN）。这种结构特性给配电网的安全稳定运行和电压有效控制带来了严峻挑战。传统的电压控制方法往往难以适应网络拓扑的动态变化和负荷、电源的快速波动，导致电压偏差增大、线路潮流越限等问题频发。因此研究一种能够实时感知并适应配电网拓扑变化、有效协调电压控制与潮流控制的有源配电网变拓扑自适应电压控制方法具有重要的理论意义和实际应用价值。

本研究旨在针对有源配电网运行特性，深入探讨基于变拓扑信息的自适应电压控制策略。研究内容主要包括以下几个方面：首先，分析有源配电网在DG接入下的运行特性，特别是拓扑变化对电压分布和潮流的影响规律；其次，研究配电网拓扑的实时辨识与动态建模方法，为后续的自适应电压控制提供基础；再次，设计一种基于变拓扑信息的自适应电压控制策略，该策略能够根据实时拓扑结构和运行状态，动态调整电压控制目标和控制手段，实现对电压的精确、快速、协调控制；最后，通过仿真验证所提方法的有效性和优越性，并与传统电压控制方法进行对比分析。

为了清晰地展示研究内容，特制定本研究的详细内容框架，具体如下表所示：

研究阶段

主要研究内容

文献综述与问题分析

梳理有源配电网电压控制相关研究现状，分析现有方法的不足，明确本研究的目标和意义。

拓扑辨识与建模

研究配电网拓扑的实时辨识方法，建立能够反映拓扑动态变化的配电网模型。

自适应电压控制策略设计

设计基于变拓扑信息的自适应电压控制策略，确定控制目标、控制变量和控制逻辑。

仿真验证与对比分析

利用仿真平台搭建有源配电网场景，验证所提自适应电压控制策略的有效性，并与传统电压控制方法进行性能对比。

结论与展望

总结研究成果，分析方