基于改进萤火虫算法的变电站选址定容研究

摘要

随着智能电网建设的不断推进，新能源接入配电网的力度越来越大。由于大规模分布式电源(DG)接入配电网，配电系统由原来单一电能分配的角色转变为集电能收集、传输、存储和分配于一体的新型交换系统。新形势下如何保证配电网运行安全可靠、经济环保已成为现代电力系统的一项重要议题。变电站选址定容作为配电网规划的一个重要环节，其结果直接影响着未来配电网的网络结构。良好的变电站规划结果，可以节省配电网建设及运维成本，提高电力系统供电可靠性，减少停电损失，提高运行效率。
　　针对于变电站选址定容过程，本文结合全寿命周期理论，提出了同时适用于变电站站内设备、线路的详细数学模型，将电网建设项目全寿命周期的各个环节作为一个整体，考虑项目初始投资、运行成本、维护、故障以及设备废除遗弃等多项费用指标之和作为总体经济目标，再通过优化计算得到满足一定约束条件下该目标的最小值作为选址定容的最优方案。同时，本文研究了萤火虫算法，并对GSO、FA进行了性能比较;在此基础上，本文采用了方差参数改进的方式对FA算法进行了改进，使之尽快跳出局部最优，使FA算法的寻优效果再次提升，并在典型测试函数上进行比较，验证了算法的优质特性。本文将改进后的萤火虫算法和全寿命周期理论结合，给出了变电站选址定容新模型的求解具体流程，在算例中通过几组方案的对比验证了新模型在优化求解的有效性和优越性。最后在算例中，引入分布式电源接入配电系统的情况，通过计分析，得到分布式电源接入可以节约变电站建设成本，容量配置更优的结论。

目录

声明

摘要

第1章 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 变电站选址定容研究现状

1．2．2 全寿命周期理论的研究现状

1．2．3 计算模型与优化算法的研究现状

1．3 本文所做工作

第2章 配电网变电站规划理论与模型

2．1 配电网变电站规划理论

2．1．1 配电网建设现状

2．1．2 变电站选址定容概述

2．1．3 变电站选址定容的原则

2．1．4 分布式电源接入对变电站选址定容的影响

2．2 变电站选址定容的等年值模型

2．3 变电站选址定容的全寿命周期模型

2．3．1 初始投资费用CI(Investment Cost)

2．3．2 运行成本CO(Operating Cost)

2．3．3 维护成本CM(Maintainance Cost)

2．3．4 故障成本CF(Fault Cost)

2．3．5 残值回收成本CD(Disposal CosO

2．4 本章小结

第3章 基于改进萤火虫算法的变电站选址定容

3．1 萤火虫算法

3．1．1 萤火虫算法的提出与仿生学机理介绍

3．1．2 GSO算法

3．1．3 FA萤火虫算法

3．1．4 GSO算法与FA的对比

3．2 改进FA算法

3．2．1 算法的改进过程

3．2．2 算法性能测试对比

3．3 基于改进萤火虫算法的变电站选址定容流程

3．4 本章小结

第4章 算例分析

4．1 算例介绍

4．2 算例模型参数取值

4．3 无DG接入的LCC模型与等年值模型选址定容计算

4．3．1 采用等年值模型的优化结果

4．3．2 采用LCC模型的优化结果

4．3．3 结果对比分析

4．4 考虑DG接入配电网区域的选址定容计算

4．4．1 理论分析

4．4．2 DG的位置容量配置

4．4．3 考虑DG接入系统的LCC优化结果

4．5 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

附录