可再生能源DG与配网网架的多目标协调规划方法

摘要

在能源危机、环境污染和电能需求持续增长的背景下，可再生能源分布式发电以其节能、环保、灵活等优点备受青睐。但是风电、光伏等可再生能源DG出力具有随机性和间歇性，它们的高渗透率并网，增加了配网的不确定性和复杂性，显著影响配网潮流分布、损耗、电能质量、可靠性等。此外，方面，经济与科技的发展使电力用户在供电电能质量和可靠性等方面的需求增加;另一方面，现代智能配网希望能够对电力用户（包括负荷、DG等）实现精细化地主动管理。因此，有必要研究可再生DG与配网网架的联合协调规划方法，充分发挥可再生能源DG在节能环保等方面积极作用的同时，改善配网运行指标，提高配网供电质量，保障配网安全性与经济性。
　　本文以可再生能源DG与配网网架的协调规划为研究对象，做了以下工作:(1)分析可再生能源DG的基本特性及其对配网影响。(2)含DG的配网规划研究中，常忽略负荷不确定性，根据随机性概率模型模拟DG出力，没有体现DG出力和负荷功率随供电季节及供电时段的变化，规划模型中各指标计算值有较大误差，规划方案不够合理。针对以上问题，本文根据时序特性，采用多场景技术，模拟可再生能源DG出力和配网负荷。（3）含DG的配网规划研究中，常以经济性指标为核心，构建单目标规划模型，不能充分表征DG的多方面效益，不利于充分发挥DG的积极作用。针对以上问题，本文考虑可再生能源DG节能环保和改善配网运行等多方面的效益，从全社会角度，构建考虑时序特性的DG与配网网架多目标协调规划模型;模型以配网年社会经济成本、年网损电量和电压偏移率综合最小为目标函数。(4)由于多个目标有不同的物理意义和量纲，很难采用合适方法将多目标问题转换成单目标问题求解。本文采用多目标混合粒子群算法和熵权修正的AHP-TOPSIS多属性决策策略相结合的方法求解多目标协调规划模型。(5)采用改进的IEEE33节点配网为算例进行仿真，从多个角度分析和比较规划结果，验证考虑时序特性的可再生能源DG与配网网架多目标协调规划模型及其求解方法的合理性。
　　本文提出的考虑时序特性的可再生能源DG与配网网架多目标协调规划方法，可以为考虑新型电力用户的主动配电网规划等研究提供参考，具有一定的借鉴意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本论文所做研究工作

第2章 可再生能源分布式发电简要介绍

2．1 可再生能源DG的基本特性

2．1．1 太阳能分布式发电

2．1．2 风能分布式发电

2．1．3 其它可再生能源分布式发电技术

2．2 含可再生能源DG的配网潮流计算方法

2．3 可再生能源DG并网对配网的影响

2．3．1 对配网规划的影响

2．3．2 对配网运行的影响

2．4 本章小结

第3章 可再生能源DG与配网网架的协调规划模型

3．1 DG与配网网架协调规划的主要内容及目的

3．2 基于多场景技术的DG出力及配网负荷模拟

3．2．1 可再生能源DG出力及配网负荷的时序特性

3．2．2 基于多场景技术的DG出力及负荷模型

3．3 考虑时序特性的多目标协调规划数学模型

3．3．1 目标函数

3．3．2 约束条件

3．4 本章小结

第4章 多目标协调规划模型求解

4．1 多目标协调规划模型的求解思路

4．2 多目标混合粒子群算法

4．2．1 标准粒子群算法的基本原理

4．2．2 多目标混合粒子群算法

4．3 熵权修正的AHP-TOPOSIS多属性决策方法

4．3．1 AHP、熵权法和TOPSIS的基本原理

4．3．2 熵权修正的AHP-TOPSIS多属性决策方法

4．4 多目标协调规划模型的求解步骤

4．4．1 编码策略

4．4．2 具体求解步骤与流程

4．5 本章小结

第5章 算例分析

5．1 算例介绍

5．1．1 改进的IEEE33节点配网

5．1．2 规划模型及求解方法的参数设置

5．2 算例分析

5．2．1 考虑时序特性的多目标协调规划

5．2．2 与含DG的配网分层规划对比

5．2．3 与不考虑时序特性的多目标协调规划对比

5．2．4 与经济性最好为单目标的协调规划对比

5．2．5 不同DG类型的多目标协调规划对比

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢