计及可免停电损失的分布式电源接入规划

摘要

随着电力需求不断增长,电网规模的不断扩大,大电网弊端如成本高、运行难度大等也日益凸现,于是分布式发电被提上日程。分布式发电具有减轻环境污染、降低终端用户费用、改善电能质量、提高供电可靠性、灵活地跟踪负荷变化、能满足能源可持续发展等众多优点,因此分布式发电与大电网供电相互补充、协调,是综合利用现有资源和设备、为用户提供可靠和优质电能的最佳方式。而随着分布式发电技术的逐步推广,它对配电网中的节点电压、线路潮流、短路电流、可靠性等都会带来影响,且其影响程度与分布式电源的位置和容量密切相关。另外分布式电源虽然可以减少电能损耗,可以推迟或减少对电网升级的投资,但是如果分布式电源的位置和规模不合适,反而可能会导致电能损耗的增加以及网络中某些节点电压的下降或出现过电压,还会改变故障电流的大小、持续时间及其方向。这必然给传统的配电网规划带来实质性的挑战,使得电网规划人员在选择最优方案时必须考虑由它所带来的影响。
　　论文采用具有很强全局搜索能力的改进粒子群算法对配电网中分布式电源选址与定容问题进行研究。本文建立了含分布式电源的配电网规划经济性模型,以折算到每年的分布式电源的投资运行成本、网络损耗成本和可免停电损失成本最小为目标函数,并把节点电压约束、导线电流约束、分布式电源总容量约束三个不等式约束条件通过惩罚因子的形式引入,建立了归一化目标函数。
　　本文用求解混合整数规划问题的粒子群算法和基本粒子群算法中产生的分布式电源容量和位置,加入到配电网中的综合规划结果进行经济性评估以衡量个体方案的优劣。通过求解整数规划问题的粒子群算法和基本粒子群算法进行分布式电源地址和容量优化计算,并对不含有和含有分布式电源的配电网综合费用作了比较分析。算例结果表明,引入分布式电源后对配电网优化带来了一定的合理性和优越性。结果表明本文提出的算法能有效解决配电网中分布式电源选址与定容问题,引入分布式电源构建配电网能得到比较好的社会和经济效益,也从一个侧面印证了分布式发电技术进入电力系统后会带来较有利的影响,同时也印证了分布式发电技术有着广阔的应用前景。

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引言

1 绪论

1.1 课题的背景与研究意义

1.2 国内外研究动态

1.3 粒子群算法在电力系统中的应用

1.4 论文的研究内容

2 分布式发电技术及其对配电网的影响

2.1 分布式电源技术简介

2.2 分布式电源接入对配电系统的影响分析

2.3 分布式发电对电网规划的影响

2.4 本章小结

3 分布式电源接入规划模型的建立

3.1 含分布式电源的配电网潮流计算

3.2 配电网分布式电源接入规划的目标函数

4 粒子群算法

4.1 粒子群算法的简介

4.2 分布式电源选址和定容求解过程

5 算例分析与总结

5.1 算例分析

5.2 结果总结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 后续工作展望

参考文献

附录

致谢