环境效益约束下的分布式电源的优化配置

摘要

在大力倡导节能减排、发展清洁能源和可再生能源，坚持走绿色和谐可持续发展道路的社会背景下，分布式电源因环境相容性好、降低能耗、安装方式灵活和节省投资等特点受到越来越多的关注。分布式发电与大电网相结合、互为补充的供电方式，被认为是21世纪电力工业发展的主要方向，但分布式电源接入电网的位置和容量不同，将会对系统的电压分布、电网损耗等带来不同的影响。为了保证分布式电源接入电网后，系统能够环保、可靠、安全、经济的运行，科学合理的选择分布式电源的接入位置和容量尤为重要。
　　首先，运用MATLAB/SIMULINK搭建了光伏阵列仿真模型和风能利用系数仿真模型。结合试验分析了分布式电源接入位置和容量不同，对电网电压分布和电网网损的影响;其次，分析了分布式发电开发运行过程对生态环境的积极、消极影响，以节能减排、防风固沙土地增值、噪声污染等因素等影响为重点，建立了分布式发电的环境效益模型，并以宁夏某光伏电站为例，计算出该光伏电站的环境效益约为0.09886元/（kW·h）;在建立的分布式发电的单位成本模型时，引入了分布式发电排污指标、分布式发电能效指标、环境改善率指标，表现了分布式发电优越的环保性;在分布式发电的电量成本中考虑了环境成本，建立了考虑环境成本的分布式发电成本模型;最后以一火力发电厂为例，计算了火力发电和其他类型的分布式发电的单位电量环境成本及考虑了环境成本后的单位电量的发电成本;最后，建立了以分布式电源的发电成本、配电网线路有功网损费用及分布式电源的环境效益为目标的数学模型，由目标函数、功率约束条件、电压约束条件、容量约束条件构成分布式电源优化配置模型。并将带惯性权重的粒子群优化算法应用到分布式电源的优化配置中，给出了详细的迭代结算步骤。
　　将建立的分布式电源优化配置模型，应用于IEEE33节点配电系统，采用带惯性权重的粒子群优化算法和前推回代法的潮流方法进行仿真计算，得到了最优的分布式电源的位置和容量。算例结果表明，在配电网中合理的优化配置分布式电源，不仅可以有效的降低线路的有功网损、改善电网电压，而且降低了系统的运行成本，体现了分布式电源的优越的环保效益。算例收敛曲线也表明，带惯性权重的粒子群优化算法应用于分布式电源优化配置问题的求解中，具有较好的收敛性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文主要工作

第二章 分布式发电技术及对电力系统运行的影响

2．1 分布式发电概念及其特点

2．2 分布式发电系统类型及模型

2．3 分布式电源并网对配电系统的影响

2．4 小结

第三章 分布式电源环境效益建模

3．1 分布式发电对环境的影响

3．2 分布式发电环境效益建模

3．3 考虑环境效益的分布式发电成本模型

3．4 考虑环境成本的分布式发电成本分析

3．5 小结

第四章 考虑环境效益的分布式电源优化配置模型和算法

4．1 考虑环境效益的分布式电源优化配置模型

4．2 粒子群算法

4．3 分布式电源的优化配置模型求解过程

4．4 小结

第五章 算例仿真结果及分析

5．1 配电网参数选取

5．2 模型和算法参数的选取

5．3 仿真结果及分析

5．4 小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简介

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目