含分布式电源的电力系统协调经济调度

摘要

分布式发电越来越受到人们的重视，不仅因为它提高了供电可靠性和电能质量，而且对能源进行了合理配置和优化，还兼顾了环保性。而将分布式发电与大电网协调运行是未来电力运行的最佳方式，但是分布式发电接入后，原来的配电网的网络拓扑结构和潮流等都发生了很大的变化，给电网调度带来很大的影响。因此，如何在分布式发电接入大电网后寻求一个既经济又环保的调度方案，具有重要的理论和现实意义。
　　本文首先总结和归纳了分布式发电对电网调度产生协调和非协调作用，用IEEE-33节点母线测试系统的算例对比了光伏电站接入前后潮流的不同，验证了分布式发电接入对电压和功率的影响。在此基础上，针对分布式发电的特点建立了一个包含火电、光伏发电、风力发电、微型燃气轮机和燃料电池等多种分布式发电系统的经济环保调度模型，该模型是以经济成本最优和环境成本最优为目标的多目标多约束的优化模型。本文采用间接法和直接法对该多目标问题对比求解，其中间接法是多目标转化成单目标后用免疫克隆选择算法(ICSA)求解，直接法是采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)直接搜寻多目标问题的最优解。
　　数值算例采用两种算法求解出各机组的启停顺序和出力方案，并从购电量和总成本两方面分析了分布式电源对电网的协调作用。结果表明:分布式发电能满足部分的负荷需求，给大电网减轻负担，另外加入分布式电源后的日发电成本比全部采用传统机组的日发电成本要少。因此分布式电源对传统电网调度能起到一定的协调作用。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 优化算法的发展现状

1．2．2 含分布式电源的经济环保调度的研究现状

1．3 本文的主要工作

2 分布式发电对电网调度的影响

2．1 分布式电源的接入原则

2．2 对电网调度的影响

2．2．1 对发电计划的影响

2．2．2 对电能质量的影响

2．2．3 对网络损耗的影响

2．2．4 对配电网可靠性的影响

2．2．5 对功率的影响

2．2．6 对馈线电压的影响

2．3 本章小结

3 含分布式电源的电力系统潮流计算

3．1 传统配电网潮流计算方法

3．1．1 牛顿法

3．1．2 P-Q分解法

3．1．3 前推回代法

3．2 分布式电源在潮流计算中的节点处理方法

3．3 含分布式电源的配电网潮流计算方法

3．4 算例分析

3．5 本章小结

4 含分布式电源的经济环保调度模型

4．1 传统的经济调度的数学模型

4．2 包含分布式电源的经济环保调度

4．2．1 风力发电机

4．2．2 光伏发电

4．2．3 微型燃气轮机

4．2．4 燃料电池

4．3 目标函数

4．4 约束条件

4．5 调度原则

4．6 本章小结

5 优化算法

5．1 多目标最优理论

5．1．1 多目标问题概述

5．1．2 多目标问题的求解方法

5．2 免疫克隆选择算法

5．2．1 算法简介

5．2．2 算法流程

5．3 带精英策略的非支配排序遗传算法

5．3．1 算法简介

5．3．2 算法流程

5．4 本章小结

6 算例分析

6．1 模型数据

6．2 求解步骤

6．3 计算结果及分析

6．3．1 调度方案和机组出力

6．3．3 购电量

6．3．3 总成本

6．4 本章小结

结论

参考文献

附录A 33节点配电系统数据

附录B 潮流计算结果

致谢