分布式电源接入配电网渗透率及运行协调优化研究

分布式电源(DG)的大量接入使配电网从无源网络变为遍布中小型电源的有源网络,给配电网的规划、运行、电能质量等各方面都带来了重要的影响。如何提高风电、太阳能等清洁能源的发电比重,减少分布式发电对电网的不利影响,发挥其最大优势是亟待解决的问题。 本文针对DG接入配电网的渗透率问题,在基于配电网络负荷的随机特性的基础上,建立了相应的区间模型,采用最优化问题的形式建立了考虑静态安全约束的DG接入配电网的最大准入容量问题的双层规划数学模型。通过变换将双层规划问题变成求解多次单层规划问题,并提出采用信赖域序列二次规划算法来求解变换后的约束优化问题。最后通过仿真分析了影响DG接入最大准入容量的相关因素。针对DG接入配电网后的运行调度优化问题,建立同时考虑系统网损,网络最小电压偏差以及最大化分布式电源有功出力的多目标优化模型。采用信赖域序列二次规划算法求解,并与常用最优潮流算法—原对偶内点法和序列线性规划法的计算效率进行了比较。仿真结果证明本文所提出的优化算法能够快速,精确地求解DG的调度优化问题。针对DG接入配电网后的系统无功协调优化问题,分别建立了含有功可调度型和有功不可调度型分布式电源网络的动态无功优化模型,优化目标为配电网络日网损费用和传统无功设备日投切费用总和。通过推导和变换将该数学模型转变为传统混合整数约束优化问题,最后采用分支定界法配合信赖域序列二次规划算法来求解。结果证明提出的算法能够较好的求解无功协调优化问题,而且表明DG与传统配电网无功调节设备的协调优化方式具有更好的经济效益。