含分布式風電的配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化及應用研究.pdf

1、分布式風電（Distributed Wind Generation，DWG）作為一種清潔、環(huán)保的綠色能源，具有改善生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化能源布局，促進經(jīng)濟和社會健康發(fā)展的優(yōu)勢，但是DWG功率的隨機變動加重了電網(wǎng)的負荷調節(jié)負擔，大量的DWG接入更是對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定產(chǎn)生重大影響，如何實現(xiàn)可靠性和經(jīng)濟性相協(xié)調的DWG接入及運行是配電網(wǎng)規(guī)劃中亟待解決的問題。在國家自然科學基金和江蘇省優(yōu)勢學科的支持下，以含DWG的配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化為對象，將配電網(wǎng)的重構接入

2、運行的規(guī)劃要素與智能算法尋優(yōu)機制相結合，構造更具實用價值的規(guī)劃方法與模型，實現(xiàn)計及多要素的安全經(jīng)濟協(xié)調規(guī)劃。主要研究工作及取得成果如下：
　?。?）為降低DWG接入配電網(wǎng)的無功功率損耗，提高電壓質量和保持網(wǎng)絡穩(wěn)定性，構造了含DWG的配電網(wǎng)重構及電容優(yōu)化配置模型，提出了一種適用于含DWG的配電網(wǎng)重構及電容優(yōu)化的二進制粒子群與人工蜂群融合優(yōu)化算法（Binary Particle Swarm Optimization-Artificia

3、l Bee Colony，BPSO-ABC），在提高種群多樣性的同時，引入邏輯指令執(zhí)行多結構運算，克服信息傳遞及位置更新不精確的缺陷。通過多個基準函數(shù)和智能算法對比測試表明，本研究所提BPSO-ABC算法全局搜索和收斂性能更佳。算例仿真結果顯示，含DWG的配電網(wǎng)重構及電容同步優(yōu)化配置后的系統(tǒng)功率損失、電壓分布狀態(tài)最佳，且優(yōu)于其他智能方法的優(yōu)化結果。
　?。?）為削減DWG對配電網(wǎng)電源質量、電壓分布和安全性造成的影響，尋求DWG接入

4、配電網(wǎng)的位置容量最優(yōu)規(guī)劃方案，提出了基于BPSO-ABC融合優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型（BPSO-ABC BP），優(yōu)先選擇電壓薄弱點作為配電網(wǎng)接入位置，建立了包含DWG容量和電壓幅值的訓練數(shù)據(jù)集，通過BPSO-ABC算法在數(shù)據(jù)訓練時全局尋優(yōu)網(wǎng)絡參數(shù)及結構，將搜索范圍縮小之后，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡尋找符合期望的DWG位置容量最優(yōu)解。相對于現(xiàn)有常見模型，所提BPSO-ABC BP模型預測精度更高，預測能力更強，相關性更好。算例仿真顯示，位置容量優(yōu)化

5、后的配電系統(tǒng)損耗明顯降低，電壓穩(wěn)定性有效改善,節(jié)點的電壓分布值提高至0.90 p. u.以上。
　?。?）為提高DWG接入配電網(wǎng)的供電可靠性，促進風電高效利用，提出了評價可靠性和經(jīng)濟性的一種新的發(fā)電價值指數(shù)，構建了一種DWG接入與運行協(xié)調規(guī)劃模型，制定峰谷時變負荷下經(jīng)濟運行策略。相對于現(xiàn)有常用規(guī)劃方法，所提模型同時考慮了運行策略、可靠性與接入位置容量的相互關系，將BPSO-ABC融合算法用于算例求解，在線路損耗，供電量不足期望，發(fā)

6、電收益及成本等表現(xiàn)出優(yōu)于現(xiàn)有規(guī)劃方法的求解效果。
　　（4）針對多類型、多樣化和多節(jié)點的DWG接入引起饋線端電壓上升和負荷電壓依賴性增強，由此配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化方案的確定更加困難，提出了含DWG的配電網(wǎng)規(guī)劃中關鍵獨立目標的多目標函數(shù)模型，采用約束法對目標要素進行處理，基于一種均衡引導因子設計了改進的BPSO-ABC算法，尋求最滿意的非劣解。仿真表明，所提模型更好地解決了個體目標間的矛盾，指導系統(tǒng)規(guī)劃者更合理地決策折中的非支配解。與標準

7、算法的規(guī)劃結果相比，改進算法能更快地搜尋到最優(yōu)解，且最優(yōu)解的值優(yōu)于標準算法的運行結果。
　?。?）針對目前含DWG的配電系統(tǒng)規(guī)劃成本分析較多使用現(xiàn)值法來估算，存在反映投資獲利能力或相對收益準確度不高的缺陷，提出了一種結合風電功率分析的平準化電力成本評價方法，對相應場址所選定的含DWG的配電網(wǎng)分別采用平準化和現(xiàn)值法作經(jīng)濟性對比分析，結果表明，平準化的電力成本較現(xiàn)值法要高，并且增大壽命周期和容量系數(shù)對風電發(fā)電成本產(chǎn)生積極的影響，而其他