计及分布式电源和需求侧响应的主动配电网规划方法研究

摘要

近年来，随着人们生活水平的提高和科学技术的不断发展，人们对于能源的需求更加强烈，在电力市场方面表现的尤为明显。随着电力市场的可持续发展，传统的配电网因其扩建投资较大、建设周期较长、经济效益较差且其系统中峰谷差值的问题日益凸显出来，已经无法满足日益增长的负荷需求和市场的发展要求，建立新型的主动配电网势在必行。同时，随着全球范围内电力科学技术迅速的创新和发展，给电力市场和能源市场进行新型的主动配电网的建立以及实施提供了非常充足的科学理论依据。其中，分布式电源发电技术因其高效率、灵活以及环保等有点，引起了电力市场乃至全球范围内的广泛关注；同时，需求响应能够有效的激励电力市场用户主动地改变其固有的用电行为习惯，缓解配电网系统短期的容量短缺，保证系统安全、稳定的持续运行。因此，通过对传统配电网规划运行的方式进行科学的改进，在新型的主动配电网建设中重点地发展、应用分布式电源技术以及需求侧响应技术，这种对配电网进行改进的方式也是智能电网必然的发展趋势。但是，由于需求侧响应和分布式电源等新型的电网科学技术开始逐渐应用到配电网规划中，并且逐步深入到配电网的发展规划中，这也使得传统的配电网规划方法面临着前所未有的挑战。
　　本文在传统的配电网规划的基础上，针对加入分布式电源和需求侧响应技术的新型配电网即主动配电网，提出了一种计及分布式电源和需求侧响应的主动配电网规划研究模型。由于分布式电源并入配电网中，电力系统在进行负荷预测时的不确定性增大，同时使系统的规划的不确定性增加，系统运行时的不确定性、不稳定性也因此增加。分布式电源接入配电网后，其接入配电网的个数、位置以及接入容量都是不确定的，在这种情况下，根据规划模型中包括分布式电源的投资和运行维护成本、网络损耗费用以及外购电成本这些经济性指标确定模型的优化目标函数；同时适当地引入可中断负荷机制使系统用户参与需求侧响应，将用户一侧的能源资源引入规划模型中进行综合规划；最后，利用Matlab软件编写了基于模拟退火算法的改进粒子群算法，并利用该改进粒子群算法对规划模型的目标函数进行优化求解。
　　针对 IEEE-33节点配电系统进行模拟算例分析，通过在 DG接入前后对系统节点电压进行对比，同时在 DG并网后是否融合需求侧响应机制的两种规划方案下对系统节点电压进行对比；并且针对两种规划方案下的经济性指标进行计算分析。最终通过所得结果的对比分析验证了接入分布式电源且融合需求侧响应的综合规划模型能够改善负荷特性，使系统的电压负荷更加稳定，提高了主动配电网规划的经济性和可靠性并且能够带来一定的环保优势。

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容

第二章 分布式电源及其并网对配电网的影响

2.1 分布式电源概述

2.2 分布式电源对配电网运行及规划的影响

2.3 分布式电源对配电网可靠性的影响

2.4 DG对系统保护的影响

2.5 本章小节

第三章 电力需求侧响应

3.1 需求侧管理的概述

3.2 需求侧响应及其分类

3.3 配电网下的需求侧响应机理分析及技术应用

3.4 本章小节

第四章 含DG和DR的主动配电网规划

4.1 规划概述

4.2 含DG和DR的配电网综合规划数学模型

4.3 规划方案的求解算法

4.4 本章小节

第五章 算例结果分析

5.1 配电系统网络基本数据

5.2 算例结果分析

5.3 算法结果分析比较

5.4 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

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致谢