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近年来,分布式发电(Distributed Generation, DG)技术凭借其显著的环保性和经济性成为研究的热点。DG接入配电网改变了传统配电网的单电源辐射结构,随之引入的孤岛运行方式使部分岛内负荷点在因主电网故障而停电的持续时间发生变化,进而电力系统整体的可靠性水平也相应改变。与此同时,随着国民社会经济的飞快发展和城市现代化进程的加快,电能不仅是生活必需资料,同时也成为不可替代的生产资料。而配电系统又承担着向用户直接分配和供应电能的任务,因此人们希望配电网能够提供可靠性更高的电力服务,使重要负荷得以持续高效稳定运行。
分布式电源的优化配置一般认为是一个典型的优化问题,现有研究集中在经济方面,比如降低投资费用或网络损耗,而对直接反映用户用电质量的可靠性水平关注度不够。不论是可靠性目标函数的构建,还是在约束条件中的体现大多比较粗略,研究程度未尽完善,尚不能解决高可靠性用电场景下的最优化配置问题。针对传统分布式电源优化配置方法的不足,提出一种考虑可靠性的配电网分布式电源优化配置模型,主要研究内容如下:
建立含分布式电源的配电网可靠性评估方法。使用馈线单元划分的方式简化配电网络,根据配电网运行和分布式电源出力情况进行启发式孤岛搜索。动态确定最优孤岛范围后,结合最小路法,得到各负荷点及系统的可靠性指标。
建立了考虑可靠性的配电网分布式电源优化配置模型。以可靠性评估结果为基础,将配电网可靠性收益、系统网损费用、设备运行投资费用作为优化目标,通过层次分析法量化三个目标函数之间的相对重要性,确定各目标函数权重,建立归一化多目标函数。
结合分布式电源规划问题特点,改进了遗传算法。将精英选择策略引入遗传操作过程,并且改进了染色体编码方式和结构。能够满足涉及分布式电源类型、安装容量、安装节点的最优化配置问题的求解需求,同时可以低内存、高速度、无需译码的方式完成迭代计算,具有全局收敛性。
最后通过算例验证了本文方法。应用所构建的考虑可靠性的配电网分布式电源配置模型以及改进的遗传算法,对接入IEEE-33节点系统的分布式电源位置和容量进行了最优化配置计算,结果表明本文提出的考虑可靠性的分布式电源优化方案可以大大降低系统和用户的电量不足指标。同时比较了考虑可靠性的分布式电源规划所带来的经济收益与安装维护带来的成本提升,结果显示分布式电源的安装初期投入虽然较大,但在长时间运行的情况下,本文提出方案仍然可以兼顾经济性,可对未来高可靠性用电场景下的规划工作提供数据理论指导。
分布式电源的优化配置一般认为是一个典型的优化问题,现有研究集中在经济方面,比如降低投资费用或网络损耗,而对直接反映用户用电质量的可靠性水平关注度不够。不论是可靠性目标函数的构建,还是在约束条件中的体现大多比较粗略,研究程度未尽完善,尚不能解决高可靠性用电场景下的最优化配置问题。针对传统分布式电源优化配置方法的不足,提出一种考虑可靠性的配电网分布式电源优化配置模型,主要研究内容如下:
建立含分布式电源的配电网可靠性评估方法。使用馈线单元划分的方式简化配电网络,根据配电网运行和分布式电源出力情况进行启发式孤岛搜索。动态确定最优孤岛范围后,结合最小路法,得到各负荷点及系统的可靠性指标。
建立了考虑可靠性的配电网分布式电源优化配置模型。以可靠性评估结果为基础,将配电网可靠性收益、系统网损费用、设备运行投资费用作为优化目标,通过层次分析法量化三个目标函数之间的相对重要性,确定各目标函数权重,建立归一化多目标函数。
结合分布式电源规划问题特点,改进了遗传算法。将精英选择策略引入遗传操作过程,并且改进了染色体编码方式和结构。能够满足涉及分布式电源类型、安装容量、安装节点的最优化配置问题的求解需求,同时可以低内存、高速度、无需译码的方式完成迭代计算,具有全局收敛性。
最后通过算例验证了本文方法。应用所构建的考虑可靠性的配电网分布式电源配置模型以及改进的遗传算法,对接入IEEE-33节点系统的分布式电源位置和容量进行了最优化配置计算,结果表明本文提出的考虑可靠性的分布式电源优化方案可以大大降低系统和用户的电量不足指标。同时比较了考虑可靠性的分布式电源规划所带来的经济收益与安装维护带来的成本提升,结果显示分布式电源的安装初期投入虽然较大,但在长时间运行的情况下,本文提出方案仍然可以兼顾经济性,可对未来高可靠性用电场景下的规划工作提供数据理论指导。