分布式电源及典型微网的规划方法研究

为了应对分布式电源的接入给配网带来的发电和负荷不确定性、双向潮流等影响，微网作为集成分布式电源的良好解决方案应运而生。为了获得微网的最佳性能，需要对微网中分布式电源的选址定容和网架规划等，即微网的规划问题，进行深入的研究。 本文首先分析了典型分布式电源，如微型燃气轮机、风力发电机、光伏发电、分布式储能的发电原理、出力建模和应用评估等，并基于此，研究了基于牛顿-拉夫逊法的微网潮流计算方法；其次从微网接入对配网潮流分布、网络损耗、电能质量和供电可靠性的影响着手，得出了微网适合的接入容量、对配网的渗透率、接入配网的电压等级及推荐采用的接线模式；然后，形成了一整套典型的微网规划方法，先从微网中考虑分布式电源的负荷预测出发，并划定微网范围，一方面建立分布式电源选址定容的模型，综合考虑分布式电源的投资运行费用及环保效益等；另一方面建立考虑用户停电损失的微网网架规划模型，以最小化网络年费用为优化目标，综合考虑线路和网络的各种约束，将两者进行联合规划，建立了微网联合规划的模型，得出优化的规划方案。模型的求解过程中，分别采用了自适应调整的离散粒子群算法和改进的遗传算法。最后，将上述规划方法应用于算例的微网设计中，形成了分布式电源布置和微网网架的优化规划方案。