配电网规划中的分布式电源定容与选址

论文摘要

随着我国经济的快速发展,对电力的需求日益增加,集中供电方式面临着很多挑战。新能源分布式电源能有效缓解当前面临的能源、生态环境和经济等方面问题,并得到了快速发展。分布式电源接入配电网的位置和容量直接影响配电系统的经济性和可靠性,对其进行研究对分布式发电技术的发展具有重要的理论和现实意义。阐述了分布式电源接入配电网后对配电网的网损、潮流分布、配电网电压、继电保护以及配电网供电可靠性和安全性等方面的影响。详细介绍了现有的状态量求解法以及人工智能算法用于求解分布式电源接入配电网位置和容量的配置方案。提出将群搜索优化算法用于求解分布式电源接入配电网的位置与容量的配置方案。定义了符合配电网节点拓扑结构的分支向量,并将分支向量搜索的方法与群搜索优化算法结合。该方法将智能寻优与物理寻优相结合,提高了全局寻优的效率。算例表明,该算法能够得到分布式电源接入配电网的最优位置和容量的合理配置方案,有效减少了配电网网损,同时也提高了整体的电压水平。考虑到风力发电机作为分布式电源接入配电网时,风力发电机出力的随机性和间歇性,建立以配电网网损期望值最小为目标的数学模型,提出了场景策略分析与群搜索优化算法结合求解风力发电机处于零输出状态、欠额定输出状态、额定输出状态的场景概率以及全场景状态下时接入配电网的位置和容量配置方案。仿真结果表明,提出的方法不仅能够适应单个风力发电机接入配电网的定容与选址,还能够适应多个风力发电机同时接入多个风电场情形下的定容与选址。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 分布式电源接入对配电网的影响及接入方法
• 2.1 概述
• 2.2 对配电网的影响
• 2.2.1 对配电网网损的影响
• 2.2.2 对配电网潮流分布的影响
• 2.2.3 对配电网电压的影响
• 2.2.4 对配电网继电保护的影响
• 2.2.5 对配电网供电可靠性和安全性的影响
• 2.3 已有求解方法
• 2.3.1 状态求解法
• 2.3.2 人工智能算法
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于群搜索优化算法的分布式电源定容与选址
• 3.1 概述
• 3.2 群搜索优化算法原理
• 3.2.1 算法原理
• 3.2.2 算法步骤
• 3.2.3 算法特点
• 3.3 配电网规划优化模型
• 3.3.1 网损计算
• 3.3.2 数学模型
• 3.4 分支向量
• 3.5 群搜索优化算法在分布式电源选址与定容中的应用
• 3.5.1 初始种群产生
• 3.5.2 发现者的选取
• 3.5.3 分支向量与随机搜索
• 3.5.4 游荡者随机搜索
• 3.6 算法流程
• 3.7 算法分析
• 3.7.1 配电网数据
• 3.7.2 仿真分析
• 3.8 本章小结
• 第4章 考虑分布式电源出力特性的定容与选址
• 4.1 概述
• 4.2 典型分布式电源输出特性
• 4.2.1 风力发电
• 4.2.2 太阳能光伏发电
• 4.3 考虑风力发电的数学模型
• 4.3.1 单个风力发电机接入的场景策略
• 4.3.2 多个风力发电机接入的场景策略
• 4.3.3 数学模型
• 4.4 求解算法
• 4.4.1 产生初始种群
• 4.4.2 发现者的选取
• 4.4.3 分支向量与随机搜索
• 4.4.4 游荡者随机搜索
• 4.5 算法流程
• 4.6 仿真分析
• 4.6.1 单台风电机接入
• 4.6.2 多台风电机接入
• 4.7 本章小结
• 结论
• 1 本文研究工作的总结
• 2 下一步工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士期间发表的论文