主动配电网运行优化技术研究

主动配电网是支持大规模分布式电源(Distributed Generation, DG)并网运行并参与主动控制的一种新型智能配电网模式,其优化调度和无功电压控制是智能配电网研究的前沿和热点。主动配电网中DG的大量存在会对电网的运行造成很大的影响,对电压问题的影响更加不能忽视。DG、储能单元、可控负荷均可成为主动配电网内可优化调度的对象,通过对调度对象的合理控制,可实现主动配电网的优化运行。因此,计算主动配电网的潮流,优化调度配电网的DG、储能单元、可控负荷资源,确定DG、储能单元、可控负荷和传统电压控制设备协调互补的控制方案,对于减小配电网网损、提升系统电压水平、提高配电网运行的经济性和稳定性等方面具有重要的意义。本文对主动配电网的运行优化控制问题进行了一些研究,主要工作总结如下：(1)为计算主动配电网的潮流,详细分析了双馈感应风机、光伏并网发电系统、蓄电池和可控负荷模型。针对主动配电网的特点,选取前推回代法进行潮流计算,随后重点介绍了前推回代法的实现过程。(2)根据主动配电网在经济性优化方面的总体思想,考虑配电网的购电成本、DG和蓄电池运行成本、DG和蓄电池折旧成本、损耗成本和可中断负荷的中断损失费用几个方面,建立了以配电网总成本最小为目标函数的主动配电网经济优化调度数学模型,并选取收缩因子粒子群算法CFPSO对模型进行优化求解。最后对不考虑可中断负荷和考虑可中断负荷的IEEE 33节点主动配电网进行经济优化调度,并给出其调度方案。仿真结果表明：主动配电网有比较明显的经济效益,同时有利于配电网减小系统网损和提升系统电压水平。考虑可中断负荷比不考虑可中断负荷的系统节点电压水平提高了,说明可中断负荷能有效地削峰填谷,对系统有一定的支撑作用。(3)在考虑分布式能源与传统电压控制设备协调互补的基础上,建立了以配电网经济性成本最低、电压稳定指标最小为目标函数的多目标主动配电网无功电压控制数学模型,实现了无功电压控制。选取多目标粒子群算法MOPSO对模型进行优化求解。最后对改造后的IEEE 33节点主动配电网测试系统进行单目标和多目标无功电压控制。仿真结果表明：主动配电网能提高经济效益,并在一定程度上提升系统电压水平。而多目标无功电压控制比单目标和传统配电网的无功电压控制更有利于提升系统电压水平。