分布式电源与大电网相结合、互为补充,被公认为是能够节省投资、降低能耗、提高系统安全性和灵活性的主要方法,是21世纪电力工业的重要发展方向。分布式电源的接入,将对系统的电压分布、网络损耗、系统保护、可靠性等都会带来影响。因此,要保证分布式电源接入后系统能够环保、安全、可靠、经济地运行,合理选择分布式电源的接入位置和容量十分重要。不少国家和地区相继提出了建设智能电网的发展战略,智能电网的一个重要特点就是支持分布式电源的友好接入。因此,发展智能电网必须要重视分布式电源的接入和配置的研究工作。
介绍了分布式电源的概念、分类及其与地区电网互联的方式;针对开式配电系统,结合分布式电源出力变化、接入位置变化和运行方式变化的试验,总结了分布式电源对配电网潮流分布和网损的影响。研究结果表明,在配电网中接入分布式电源,对系统电压具有支撑作用,可能增大也可能减小系统的网损,因此要发挥分布式电源的优点、抑制分布式电源的负面影响,必须采用合理的接入方案。
针对当前无法将分布式发电环境效益定量化的情况,提出了分布式电源的多项环境效益分析指标,通过对指标的计算定量地分析了分布式电源的环境效益;在此基础上建立了考虑环境效益的发电成本计算新模型,该模型考虑了污染物的环境成本,环境成本包括污染物的环境价值以及向有关部门缴纳的排污费。
在考虑电网安全运行的前提下,以分布式电源接入位置和容量为待求变量,以系统运行成本最小为目标函数,建立了分布式电源优化配置的数学模型,模型考虑了各种发电形式的环境成本。提出了基于粒子群优化算法的分布式电源配置方法,在粒子的构造、约束条件的处理、适应度函数的构造和相关参数的选择等方面做了全面和深入的研究。算例分析表明,本文所提方法能够得到较为合理的分布式电源位置和容量方案,可以显著提高系统运行的经济性和环保性。
