基于改进蝴蝶算法的分布式光伏选址定容

本文旨在解决配电网中分布式光伏布局优化与高维度非线性求解难题。基于节点静态电压稳定指数、损耗灵敏度因子和平均辐射量指标,通过加权法求取全年综合评价指标,据此优选出备选接入节点。进而,建立以网损和节点电压偏差最小为目标的选址定容优化模型,采用基于分段权重和变异反向学习的改进蝴蝶优化算法,在备选节点中求解最优装机容量与位置。仿真结果显示,改进蝴蝶优化算法优化下的总网损和电压偏差最小,表明所提方法可降低求解维度、提高选址定容优化精度。     

考虑功率四象限输出的配电网储能优化配置策略

高渗透率分布式电源引起电压偏移和波动等电压质量问题,同时可引发配电网网损增加。针对这一问题,以配置储能为解决方式,并以提高配电网经济效益和提升电压质量为目标,结合电池储能系统功率四象限输出运行策略,提出了配电网储能选址定容的优化配置策略。构建了以购电成本、网损成本和投资成本之和最小为目标的配电网经济运行模型,以15 min为时间尺度滚动计算,并以典型日内的总成本最低建立储能选址定容模型,同时对各节点电压的偏移和波动范围设置约束,使用混合整数二阶锥数学规划进行优化求解。以IEEE 33节点配电网为例进行仿真验证,结果证明了所提出优化配置方法的可行性与高效性。     

基于改进FPA算法的含分布式光伏配电网选址定容多目标优化方法

近年来配电网分布式光伏数量不断增加,不合理的分布式光伏接入位置和容量给配电网带来了极大的冲击.针对分布式光伏接入位置和容量不合理给配电网带来的影响,提出了一种以投资成本最低、网损最小、电压质量最优为优化目标的选址定容模型.结合遗传算法、混沌序列和花授粉算法求解优化模型.通过混沌序列对花粉位置进行初始化,保证种群的多样性...     

分布式光伏发电系统接入城市配电网的优化配置研究

针对城市配电网中光伏发电系统的选址、定容问题,采用有功、无功网损微增率来确定光伏发电系统的接入位置,提出综合微增率,通过计算综合微增率来确保城市配网系统的网损最小.同时提出了一种配电网接入光伏发电系统的多目标规划方法,以配电网中光伏发电系统的经济成本、网损、环境和电压质量4个方面的指标为评价指标构成多目标的函数,提出带辅助搜索空间的BPSO算法进行求解,并通过IEEE-30系统进行仿真验证,仿真结果表明采用该方法能够实现配网系统的合理优化配置.     

计及分布式电源的配电网优化规划研究

针对配电网规划时合理接入DG问题,从费用、网损、电压指标3个角度分析了DG接入配电网的优化计算,采用多目标粒子群算法(MOPSO)和模糊决策技术对DG的选址和定容进行优化处理,建立了DG选址优化计算模型,并通过算例验证了模型的有效性和合理性。     

计及无功优化的分布式电源选址与定容

为提高电网的电压水平和降低线路损耗,在分布式电源选址与定容的基础上,加入了无功优化。根据分布式电源出力情况,将计及无功优化的分布式电源选址与定容问题分解成分布式电源并网和切除两种模式,即DG满出力时配电网网损、电压偏移及静态电压稳定裕度综合目标最优和DG零出力时电压合格为约束条件下的配电网网损最小,通过加权法将多目标转换成单目标。运用免疫算法对含分布式电源的33节点的配电系统进行算例分析,证明了计及无功优化的分布式电源选址定容的优越性。通过无功优化和分布式电源选址定容的优化分析,得出了当同时考虑两者时,优化效果最佳。     

计及电压稳定性评估的间歇性分布式电源接入配电网定容选址研究

配电网电压稳定受到间歇性分布式电源接入节点位置与并网容量的影响,定容选址的不合理可能造成配电网电压失稳.针对这一问题,本文提出了一种计及电压稳定性评估的间歇性分布式电源接入配电网定容选址决策方法.本文以配电网电压稳定、有功网损以及电流裕度指标建立多目标数学模型,提出一种基于改进TOPSIS法的间歇性分布式电源的最优接入位置与容量选取方案,并在Matlab仿真软件上对所提方案的正确性与合理性进行验证,仿真结果表明,根据本文所提方法选取的最佳接入方案与传统TOPSIS法选取的最佳接入方案相比,本文所提方法更能有效提高配电网电压稳定性,对间歇性分布式电源接入配电网的选址定容工作有一定指导作用.     

基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏优化配置研究

针对新能源大规模并网引发电压质量下降及网络损耗增加等问题,提出了一种基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏选址定容的新方法。首先,将接入IEEE33节点配电网的光伏出力及配电网自身的负荷进行随机性建模,以此模拟真实情况下的配电网光伏出力与负荷变化。其次,以运行成本和网损为目标函数建立选址定容优化模型,采用半不变量潮流计算得到各个节点电压和各支路功率的半不变量,利用改进粒子群算法寻优得出分布式光伏的最优接入节点及对应容量。最后,通过IEEE33节点配电网仿真分析,验证了所提方法有效性。     

分布式电源接入配电网多目标优化规划

建立分布式电源(DG)选址优化多目标计算模型,从投资费用、网损、电压指标3个主要角度独立分析DG接入配电网的优化计算问题。提出基于熵和距离的多目标粒子群(DEMPSO)算法和模糊多权重(FMW)技术,通过DEMPSO算法找到DG接入配电网的多个可行方案,通过FMW决策确定最优方案,基于此进行DG优化选址与定容。算例验证了所提模型与方法的有效性和合理性。     

分布式电源选址与定容的渐进最优场景算法

精确模拟分布式电源输出的随机性,对分析分布式电源选址和定容对配电网的影响具有重要意义。本文基于Wasserstein距离指标的最优场景法构建风-光-荷多场景模型。以改进的电压分布指标为目标,结合含多场景模型、功率平衡及运行约束条件,建立分布式电源选址和定容对配电网电压稳定裕度影响最小的优化模型。通过两个配电网算例分析,结果表明合理选择分布式电源接入点的容量有利于提高配电网电压稳定裕度,能有效降低系统网损。     

Strategic approach for reinforcement of intermittent renewable energy sources and capacitor bank for sustainable electric power distribution system

To meet ever increasing load demand in a sustainable way, reinforcement of photovoltaic (PV) array, wind turbine (WT) and capacitor bank in distribution network is proposed in this paper. A comprehensive planning model is presented to determine location and required installation capacity of multiple PV array, WT and capacitor units in an electric power distribution network under heavy load growth situation. Intermittent power generation of renewable energy sources (RESs) are quantified with suitable probability distribution functions and incorporated in the planning model. The planning approach considers several welfare areas in the distribution systems, viz., increment of profit margin, reduction of carbon-di-oxide emission, minimization of distribution power losses, enhancement of voltage stability level and improvement of the network security considering power flow, voltage limit, line capacity, RES penetration, capacitor penetration and utility economy constraint. Non-dominated sorting based multi-objective particle swarm optimization algorithm along with fuzzy decision making criteria is used to find the best allocation alternative for mix RES and capacitor planning problem. The effectiveness of the proposed model has been tested on a typical 28-bus Indian rural distribution network. The results show that more efficient techno-eco-environmental optimization can be obtained from combined RES and capacitor planning model.     

含低电压穿越型光伏电源配电网自适应正序电流速断保护

在配电网发生故障的情况下,具有低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力的光伏电源(PV)的输出电流与PV容量、故障类型以及故障位置等因素密切相关,这给配电网电流保护的整定带来了很大困难。分析了PV的低电压穿越运行特性及控制策略,给出了含PV配电网的故障分析方法。并结合含PV配电网故障时短路电流的特点,分析了现有配电网自适应电流速断保护存在的问题,针对PV只输出正序电流这一特点,提出了一种适用于多个PV接入的配电网自适应正序电流速断保护。利用PSCAD建立了一个10 kV配电系统模型,仿真验证了该保护的正确性。     

基于自适应权重PSO算法的分布式光伏并网极限容量计算

为了提高配电网接纳光伏的能力,保证配电网的安全运行和良好的电能质量,提出一种基于自适应权重粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法的分布式光伏并网极限容量计算方法。综合考虑光伏接入容量、电压偏差、线路载流、谐波畸变率、不允许功率倒送的约束条件,建立分布式光伏并网极限容量计算模型;引入自适应惯性权重系数对传统PSO算法进行改进并对模型求解;在满足约束条件的前提下,计算不同规划方式下的分布式光伏并网极限容量,并分析接入后对配电网电能质量的影响。IEEE 69节点配电网模型的仿真结果表明:所提出的方法能够高效求解光伏并网极限容量问题,提高配电网对分布式光伏的接纳能力。     

分时电价提升配电网光伏消纳能力多目标优化策略

高比例分布式光伏接入配电网引起电压越限等问题限制了配电网的光伏消纳能力,为此建立了用于提升配电网光伏消纳能力的优化模型。首先,分析分布式光伏接入对配电网电压分布的影响;其次,建立分时电价优化模型和分布式光伏接纳优化模型用于提升配电网光伏消纳能力。分时电价优化模型为基于分时电价提升用户用电功率和降低用户用电成本的多目标优化模型,约束条件包括用户用电功率约束和电价约束;分布式光伏接纳优化模型基于分时电价优化模型计算结果,目标函数为配电网光伏消纳量最大,约束条件包括分时电价优化模型计算得到的配电网用电负荷和线路潮流约束。最后,以某一实际配电网系统为算例,计算结果表明经过2个模型优化后配电网可以有效提升光伏消纳能力。     

配电网的无功优化和无功补偿

结合我国配电网网损大、电压合格率低的特点,提出了配电网无功优化规划的数学模型,分析了其在4种配电网无功补偿方式的应用。利用该数学模型可得到并联电容器的补偿容量和有载变压器分接头的位置,解决了补偿容量依据供电部门要求达到的功率因数确定,而不是依据用户用电时的实际效益、最佳电能质量、最小支付电费的经济功率因数来确定的问题。     

基于灵活网架的分布式光伏电源准入容量研究

分析推导了分布式光伏电源接入区域配电网的影响,在此基础上,考虑主动配电网背景下的灵活网架,以一系列静态安全稳定指标作为约束,建立了分布式光伏电源准入容量求解模型。将单个以及多个光伏电源接入的情况分开求解,相应地分别采用基于二分法的枚举法以及混合智能遗传算法求解,保证了模型求解的高效性。利用所提模型、算法,对10 k V中压配电网的几种典型网架接线进行分布式光伏电源准入容量的计算、比较、分析,验证了方法的有效性,总结了相关规律,提出了建议。     

低压配电网分布式光伏接纳能力分析

分布式光伏的并网和利用是应对当前能源和环境危机的重要方式,高比例分布式光伏接入所导致的电压越限是制约配电网接纳分布式光伏的重要因素之一。以提高配电网对分布式光伏的接纳量为首要目标,考虑多电压等级配电网的配合,提出利用中压主动配电网的调控能力,通过中低压配电网的相互影响缓解低压配电网调压手段缺乏,提升低压配电网接纳分布式光伏能力的方法:首先考虑配电网中分布式光伏和负荷出力的时序性,根据季节和天气构建12种场景,对配电网进行一年的时序全过程模拟。然后建立10 kV中压主动配电网优化运行模型和380 V辐射型低压配电网分布式光伏选址定容模型。仿真结果表明所提方法可以提高低压配电网接纳分布式光伏的能力。除此之外,进一步分析了分布式光伏接入和调压对中压主动配电网电压的影响,以及低压配电网中负荷对接纳分布式光伏和调压方式的影响。     

基于HEM灵敏度的配电网分层分区电压调节策略

针对光伏接入后潮流倒送和出力波动带来的电压越限问题,提出一种基于全纯嵌入法(holomorphic embedding method, HEM)灵敏度分析的光储参与配电网分层分区电压调节方法。首先,建立储能和光伏的无功出力模型,并推导出基于HEM的配电网电压灵敏度矩阵,根据灵敏度矩阵运用聚类对配电网进行分区。然后,建立上层电压优化模型,通过全局和分区优化协调调度并网储能、光伏电站与无功调压设备对节点电压和网损进行优化;下层电压调节模型进一步挖掘并网小型分布式光伏及储能的无功能力,基于所得电压灵敏度对各区内越限节点的电压进行调节。最后,应用于某省35 kV的配电网实际系统,验证了所提灵敏度计算方法能够提高电压灵敏度的计算效率以及所提分层分区调压策略能够较好地改善光伏并网后电压越限问题。