分布式发电系统的优化配置问题研究

随着当今社会对能源及电力供应的质量与安全可靠性要求越来越高,现有的大电网集中式单一供电系统已经越来越不能满足这种要求。分布式发电(Distributed Generation, DG)以其规模小、投资小、清洁环保和发电方式灵活等优点日益成为人们研究的热点,将成为21世纪电力工业发展的方向之一。分布式发电技术越来越成熟,分布式发电系统和已有大电网系统相结合将成为提高系统经济性和安全性的主要方法。 论文对分布式发电技术进行了概括性的介绍,分析其独立运行和并网运行特点,总结了现有的联合运行方式,分析总结其典型结构特点及运行意义。通过分析分布式供电系统并网的作用及对比现有接口技术,推荐基于HVDC-Light的分布式供能系统并网接口来实现功能。论文还讨论了分布式电源接入对电网电能质量造成的各种影响,合理规划、设计的分布式供能系统,特别是有条件并网的供能系统,能够有效提高分布式能源利用效率,提高电力系统运行的安全性、经济性和对重要负荷供电的可靠性。但如果分布式电源的类型、安装地点及容量等不合适,不仅不能充分发挥分布式供能系统的正面作用,还可能会对配电系统的运行产生负面影响。为了对多种电源进行协调规划,寻求分布式发电的最优接入位置和注入容量,首先确定了计及经济性、可靠性和环保性在内的多目标优化函数。该目标函数是考虑权重系数的各项指标之和,充分考虑了分布式发电技术对电能质量的影响,把更多的优化目标结合在一起。由于各项指标均以比值的形式定义,因而在进行综合优化时不需考虑量纲的问题。根据目标函数建立模型,用简单遗传算法即可寻求最优安装容量及最优接入位置,本文结合IEEE 30节点系统做了仿真分析,验证了所提方法的有效性。最后结合11节点典型系统,对风-光互补并网系统进行了仿真计算。仿真结果表明,通过该目标函数,可以得到最佳的分布式发电位置和容量配置方案。