分布式电源优化配置及配电网重构研究

分布式电源作为传统供电方式的一种补充,其充分利用洁净新能源,并结合各地的实际情况,灵活高效地进行发电,在电力系统中得到了广泛的应用并扮演着越来越重要的角色。 分布式电源的引入,使得配电系统从无源网络转变为有源网络,不可避免地对配电网的运行和安全产生一系列影响,本文对其中的网络损耗问题进行了重点的研究。 本文首先介绍了分布式电源产生的背景、显著特点、国内外研究的现状及将来的发展前景。接着介绍了分布式电源的分类方式,并详细介绍了几种较为常用的分布式电源(风力发电、太阳能光伏电池、燃料电池和微型燃气轮机)。 对于简单配电网模型,详细分析了分布式电源的接入容量、位置以及功率因数对网损的影响,并总结了影响规律。分析了几种常见的分布式电源各自在潮流计算中的模型,提出了基于注入无功补偿的改进前推回代潮流算法。该方法克服了前推回代法不能解决含PV节点的配电网潮流计算的缺点,使其能够用于含分布式电源的配电网潮流计算。在33节点配电网中进行大量仿真计算,结果证明该方法是可行的。 本文对遗传算法、禁忌搜索算法和改进的禁忌搜索算法分别用于分布式电源在配电网中位置和容量的优化问题进行了比较研究。提出了在禁忌搜索算法中嵌入遗传算法的变异算子,对禁忌搜索算法的搜索速度进行改进。以网损最小为目标函数,采用整数编码,并结合33节点配电网算例,对分布式电源接入配电网的最优位置和容量进行仿真计算,对三种方法得到的结果进行比较,表明改进的禁忌搜索算法要优于禁忌搜索算法和遗传算法。 考虑风电机组的输出功率主要取决于风力发电机安装地点的风速随机性,本文提出一种基于场景发生概率的配电网重构优化指标,该指标由网损构成。基于该指标,提出一种新的配电网重构模型。并提出了一种新的适用于重构的潮流计算节点编号方法,可以不用重新编号,同时判定决策变量是否为可行解。最后,在33节点算例中,证明提出的配电网重构模型、潮流编号方法和改进的禁忌搜索算法是可行的。