含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行研究.pdf

1、含有分布式電源、需求側(cè)電力資源的新型配電系統(tǒng)能夠彌補(bǔ)集中發(fā)輸電的不足，保障電網(wǎng)的運(yùn)行安全和最大限度地利用多種能源資源。配電系統(tǒng)將由單一電能分配角色轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苌a(chǎn)、存儲(chǔ)、輸送和分配的新型電力交換系統(tǒng)，給配電系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行與控制帶來新的挑戰(zhàn)。本文研究具有分布式電源、主動(dòng)負(fù)荷的配網(wǎng)規(guī)劃，建立雙層規(guī)劃數(shù)學(xué)模型;研究配網(wǎng)重構(gòu)與分布式電源優(yōu)優(yōu)化運(yùn)行，建立了綜合優(yōu)化運(yùn)行模型;提出了十進(jìn)制編碼方法，及網(wǎng)絡(luò)連通性和輻射性判斷方法;研究配網(wǎng)重構(gòu)、變壓器經(jīng)濟(jì)

2、運(yùn)行與分布式電源的相互作用機(jī)理，建立了多時(shí)間尺度的綜合優(yōu)化模型。本文具體工作如下:
　　一、針對(duì)多資源新型配電系統(tǒng)的規(guī)劃問題，本文提出雙層規(guī)劃模型:第一層規(guī)劃將分布式電源、主動(dòng)負(fù)荷和主網(wǎng)供電都作為等效電源，根據(jù)單位容量固定成本和變動(dòng)成本，建立了每類電源成本-時(shí)間特性曲線，依據(jù)費(fèi)用最小原則，通過該曲線與年持續(xù)負(fù)荷曲線，求出每類電源在規(guī)劃年內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間及在負(fù)荷曲線上承擔(dān)的負(fù)荷位置，得到每類電源的配置容量。第二層規(guī)劃以總費(fèi)用最小為目標(biāo)函

3、數(shù)，確定配網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃、分布式電源的安裝地點(diǎn)與分布容量。以第一層規(guī)劃的各類電源配置容量為約束條件。最后應(yīng)用序優(yōu)化理論求解這個(gè)模型。本文的規(guī)劃方法能對(duì)分布式電源類型進(jìn)行篩選，能確定分布式電源的工作時(shí)間。提高了規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性。通過6節(jié)點(diǎn)和IEEE-54節(jié)點(diǎn)算例驗(yàn)證所提方法的有效性。
　　二、針對(duì)配網(wǎng)重構(gòu)中產(chǎn)生大量不可行解的問題，提出了三個(gè)解決方法。(1)十進(jìn)制編碼方法。如果聯(lián)絡(luò)開關(guān)合上，則構(gòu)成一個(gè)小環(huán)，必須在此環(huán)中打開一個(gè)分段開關(guān)，使

4、配網(wǎng)保持輻射型。因此一個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)決定一個(gè)環(huán)網(wǎng)。每個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)所確定的環(huán)網(wǎng)內(nèi)將所有開關(guān)單獨(dú)編號(hào)（從1到小環(huán)里的開關(guān)總數(shù)）。每個(gè)環(huán)中只有一個(gè)開關(guān)是打開的，所有小環(huán)中打開的開關(guān)構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹＞幋a以聯(lián)絡(luò)開關(guān)確定的小環(huán)網(wǎng)為基因位，該位上的值是該環(huán)網(wǎng)里打開的開關(guān)號(hào);(2)網(wǎng)絡(luò)輻射性判斷方法。十進(jìn)制編碼方法中，如果染色體中基因位數(shù)值相同，說明多重環(huán)網(wǎng)打開了共同的開關(guān)，產(chǎn)生了環(huán)網(wǎng)，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是不可行解，去掉這個(gè)不可行解;(3)網(wǎng)絡(luò)連通性判斷方法。

5、建立連通矩陣，通過連通矩陣的對(duì)角元判斷孤點(diǎn);通過連通矩陣搜索末端節(jié)點(diǎn)與電源點(diǎn)的關(guān)系，判斷孤島。上述三種方法不僅適應(yīng)于遺傳算法，也適用于任何配網(wǎng)重構(gòu)方法，用來篩選配網(wǎng)可行的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立可行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)庫。能夠提高計(jì)算效率，節(jié)省計(jì)算時(shí)間。
　　三、針對(duì)分布式電源與配網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)運(yùn)行問題，分析了配網(wǎng)重構(gòu)、網(wǎng)損與分布式電源經(jīng)濟(jì)功率分配之間的關(guān)系。建立了配網(wǎng)重構(gòu)與分布式電源優(yōu)化運(yùn)行模型。由于配網(wǎng)重構(gòu)能夠降低網(wǎng)損，進(jìn)而減少配網(wǎng)從主網(wǎng)的購(gòu)電費(fèi)用，因此

6、綜合優(yōu)化模型以主網(wǎng)購(gòu)電費(fèi)、分布式電源發(fā)電費(fèi)用和調(diào)用主動(dòng)負(fù)荷費(fèi)用的綜合費(fèi)用最小為目標(biāo)。應(yīng)用家族優(yōu)生學(xué)求解配網(wǎng)重構(gòu)，應(yīng)用內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行最優(yōu)潮流計(jì)算，求最優(yōu)發(fā)電計(jì)劃。所提出的模型與方法進(jìn)一步完善了配網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的理論。最后用IEEE三饋線系統(tǒng)和IEEE-33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)驗(yàn)證所提方法的有效性。
　　四、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行作為電網(wǎng)節(jié)能降耗的一個(gè)措施，與配網(wǎng)重構(gòu)、分布式電源協(xié)調(diào)優(yōu)化，使配電網(wǎng)更大范圍提高能源利用效率。本文介紹了變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論與實(shí)踐，討論