计及源-荷时序特性的含分布式电源配电网扩展规划

摘要

随着智能电网的不断发展，分布式电源得到了广泛的应用，系统逐渐扩大和负荷逐渐增加对电网的稳定性要求越来越高。在配电网中合理地接入分布式电源，可以降低网损，提高网络稳定性，但是不合适的选址和定容会提高网损、影响电能质量和影响继电保护动作等。此外，风光出力的波动性会影响电力系统的可靠运行。因此合理规划含分布式电源的配电网对配电网安全稳定运行具有重要意义。 本文先考虑了在配电网无新增负荷节点的基础上规划分布式电源，采用变分自编码器学习历史数据的统计规律，得到符合统计规律的分布模型，对新生成的数据进行聚类，生成符合实际的风-光-荷联合时序典型日场景。潮流计算时代入分布式电源在不同时刻的出力和相应的负荷增加了计算的复杂度，因此采用计及源-荷时序相关性的索引向量法对可安装分布式电源的节点进行筛选以降低寻优难度。基于分布式电源出力和负荷的时序特性，采用人工鱼群算法确定规划方案。 当配电网中出现新增负荷时，对含分布式电源的配电网进行扩展规划，先采用根节点融合法确定配电网扩展的初始网架方案，然后对迭代过程中产生的不可行解（孤岛、孤链和环）进行修复，最终得到可行的网架方案集合。将可行的网架方案集合与分布式电源的位置容量进行统一编码。为了合理的模拟配网运行全过程，考虑到规划模型涉及技术和经济等多方面因素，以网损费用最低、从主网购电费用最低、分布式电源相关费用最低和线路投资运行费用最低等为目标，采用人工鱼群算法求解出最优的含分布式电源配电网规划方案。 以某实际35节点和49节点配电网为仿真算例，分别对分布式电源规划、配电网扩展规划与二者协同规划进行仿真分析，并对比不同规划方案对配电网经济性的影响，验证了本文构建的规划模型和采用的新方法可有效提高规划效率，提高配电网运行的可靠性与经济性。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题的研究背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 分布式电源规划的研究现状

1.2.2 配电网扩展规划的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 风-光-荷联合时序场景构建

2.1 引言

2.2 分布式电源出力与负荷时序特性分析

2.2.1 风电出力的时序特性

2.2.2 光伏发电的时序特性

2.2.3 负荷时序特性

2.3 风-光-荷联合时序场景的构建

2.3.1 基于变分自编码器的场景生成

2.3.2 风-光-荷时序相关性分析

2.4 本章小结

第3章 基于风-光-荷联合时序场景的分布式电源规划

3.1 引言

3.2 计及时序特性的分布式电源接入位置分析

3.3 分布式电源容量的优化配置

3.3.1 目标函数

3.3.2 约束条件

3.4 基于人工鱼群算法的分布式电源优化策略

3.4.1 人工鱼群算法

3.4.2 采用人工鱼群算法求解规划模型

3.5 算例分析

3.6 本章小结

第4章 含分布式电源的配电网扩展规划

4.1 引言

4.2 含分布式电源的配电网扩展规划模型的建立

1.目标函数

2.约束条件

4.3 基于改进人工鱼群算法的求解策略

4.4 算例分析

4.4.1 算例分析一

4.4.2 算例分析二

4.5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢