计及光伏电源的配电网规划研究

在环境和能源危机越来越严重的今天,光伏发电因具有洁净的发电过程和丰富的能源来源而受到广泛的关注。但光伏电源出力具有随机性、波动性和间歇性,若其容量和并入配电网的位置不合理,会给系统的安全运行带来危害,因此需要在含有光伏电源的配电网规划过程中考虑光伏电源出力的不确定性。 基于光伏电源出力的随机性、波动性和间歇性特点,针对计及光伏电源的配电网规划问题,本文提出了“先配电网络,后光伏电源”的规划思路。在配电网络规划实现过程中,本文应用了二进制生态竞争粒子群算法完成了配电网网架的规划,结果表明本算法能够收敛到最优结果,并且具有快速收敛性；在配电网架规划的基础上,本文应用基于Tent混沌序列的粒子群算法进行了光伏电源容量和位置的规划,并稳定收敛到最优解。 在光伏电源规划研究当中,本文讨论了两种并网模式的光伏电源：纯光伏电源和光储电源。在纯光伏电源规划过程中,考虑了光伏电源出力的随机性和负荷的随机性,建立了随机期望值数学规划模型,采用基于半不变量的随机潮流计算方法进行潮流计算。光储电源是在纯光伏电源的基础上加入了储能设备,目的是为了使其出力平稳,削弱光伏出力随机性对电网的影响。针对两种并网模式的光伏电源规划方案,本文提出了双层模糊综合评判方法,从经济性、波动性、接入比例和环保性四个方面综合判定哪一种接入模式的光伏电源更具优势。 应用仿真算例实现了配电网络规划和光伏电源规划,光伏电源的规划结果显示其接入位置偏向于线路末端,且光伏电源接入配电网能够降低网络损耗和具有较高的环保性。运用本文提出的针对两种接入模式光伏电源规划方案的双层模糊综合评判方法,并结合算例中光伏电源的规划结果,对两种模式的光伏电源规划方案进行了综合评判。从光伏电源规划仿真算例和综合评判结果来看,在环境污染和资源危机严重的今天,光储电源因具有小波动性、大接入比例和高环保性而具有较强的优势,光储电源接入配电网具有更好的发展前景。 针对光伏电源出力的随机性、波动性和间歇性特点,本文在配电网规划过程中进行了有效地处理,为今后光伏电源在配电网中大量的应用提供了一种新的思路和方法。