分布式电源接入中压配电网的运行方案研究

分布式电源的接入对配电网的安全稳定运行造成了不可忽视的影响，需对此进行深入分析，选择合适的并网运行方案，从而实现配电网运行特性的改善。文中基于中压配电网辐射状结构，采用负荷恒功率模型，对分布式电源接入中压配电网造成的影响进行机理分析，推导出分布式电源并网后系统损耗及电压变化与分布式电源接入位置、接入容量、功率因数之间的关系，通过定量分析得到分布式电源最优配置计算公式。仿真验证表明，通过合理调节分布式电源的各种并网参数，可实现对配电网系统网损和节点电压的控制，从而得到分布式电源接入中压配电网的最优运行方案。     

含大规模风光电源的配电网储能电池选址定容优化方案

分布式储能可改善风光等分布式电源大规模并网导致的电网安全和经济运行问题,配电网储能配置关系储能电池工作能力的提升和电网投资成本的降低。提出一种配电网中储能选址定容的双层优化方案:外层以电网成本最低为目标,通过遗传算法优化储能配置,并对遗传算法加以改进,提高计算效率;内层以降低网损、提高削峰填谷收益为目标,利用序列二次规划算法同时计算多时段配网最优潮流,实现储能充放电优化;为保证内外层优化有效配合,利用内层结果对储能容量进行修正,提高储能的利用率;分析风电和光伏额定功率等因素对储能系统配置结果的影响。最后对一个含风光电源的17节点配电网进行测试,验证所提方法的有效性。     

基于改进自适应权重多目标粒子群算法的分布式电源优化配置

根据配电网和分布式电源相关特性,建立考虑多种约束条件下配电网网损最小、分布式电源成本最低、电网电压稳定性最好的多目标优化数学模型。该文提出一种改进自适应权重多目标粒子群算法对配电网进行分布式电源优化配置,相较于传统的多目标粒子群算法容易陷入局部最优,以及单目标算法只能给出单一配置方案,该方法在保证得到更接近全局最优解的同时提供一系列可供选择的方案(一组Pareto解集)。采用不同算法对IEEE 69节点算例进行求解计算,仿真结果充分证明了算法的优越性,为配电网中分布式电源配置提供了更为灵活的可行性方案。     

基于BFPSO算法的分布式电源优化配置

为了更合理地配置配电网中的分布式电源,改善供电质量,在考虑传统分布式电源优化配置目标的基础上,将分布式电源的环境成本纳入评价指标,建立一种综合考虑分布式电源投资成本、网络损耗成本、购电成本和环境成本的配电网多目标优化配置模型;为解决标准粒子群算法易陷入局部最优及收敛速度慢的问题,将人工蜂群算法及蛙跳算法的思想融入标准粒子群算法构成BFPSO算法,并利用BFPSO算法对模型进行寻优;IEEE-33节点系统仿真分析结果表明:提出的模型及改进算法能快速、有效地实现分布式电源优化配置。     

分布式光伏电源接入对配电网可靠性的影响研究

随着大量分布式光伏电源的接入,传统配电网的拓扑结构和潮流运行会发生很大变化,且光伏电源的不同运行配置也会对配电网可靠性产生不同的影响,因此有必要对分布式光伏接入配电网后的运行可靠性进行准确的评估和分析. 本文采用网络分区和蒙特卡洛法相结合的评估算法计算了分布式光伏电源接入配电网前后的可靠性指标,分别研究了分布式光伏电源在接入位置、接入容量、并网方式和运行模式不同时配电网的可靠性程度,并对可靠性结果进行定量定性分析,从而研究分布式光伏电源在不同运行配置下对配电网可靠性的影响,为分布式光伏电源接入配电网的选址提供一定的理论依据.     

含分布式电源的配电网三阶段协同优化调度

针对含分布式电源配电网的实际运行情况,根据主动配电网的设备调度时间尺度和调节次数,建立一种基于日前阶段、日中阶段以及实时阶段的配电网三阶段优化调度流程,解决分布式电源出力不确定性的影响。在日前阶段,采用配电网动态重构,依据分布式电源出力预测的持续分量进行网络拓扑结构变换。在日中阶段,采用列和约束生成算法处理分布式电源出力的不确定性,建立配电网的鲁棒优化模型,对有载调压变压器、分组投切电容器档位进行再调整,确定下一级在线控制的分布式电源和储能的运行基点。在实时阶段,建立时间解耦的储能平抑分布式电源出力不确定性模型,利用分布式电源和储能可以快速响应特点,在实时风光场景下进行根节点功率波动的平抑。改进的IEEE33节点算例验证了所确定模型的有效性。通过多时间尺度的协调调度,可以有效降低分布式电源出力不确定性带来的影响,提高配电网运行稳定性。     

分布式电源在配电网中布点规划研究

为了满足我国经济高速发展的需求,在己建中央电站及电网的基础上,大力发展分布式发电技术将是电力系统未来发展的必然趋势。但是,大量分布式电源的渗入也使得配电网在规划和运行方面要面临比以往更多的不确定性因素。在总结国内外研究成果的基础上,在含分布式发电的配电网规划中,对分布式电源的布点规划问题进行研究。这里首先对分布式发电技术进行了概念性的介绍,并系统地分析了分布式电源接入配电网后在规划和运行方面可能带来的影响;建立了以配电网最小网络损耗为目标函数的经济性模型,应用遗传算法对分布式电源的位置和容量进行优化,对遗传过程中生成的每个分布式电源位置和容量方案个体,考虑分布式电源对配电网潮流和线路负载能力的影响;最后通过IEEE33节点算例验证了所提方法能够得到较合理的分布式电源接入位置和容量的方案。     

采用模块化求解的主动配电网优化运行

对主动配电网运行方式优化,可以合理安排分布式电源、无功设备和储能设备的运行计划,提高配电网运行效率.以配电网运行成本和电压合格率最小为目标,电网和设备运行要求为约束,建立主动配电网日前、日内的有功无功协调优化模型;分析各类待求变量在优化模型中的特点和随时序变化程度,对连续变量和两类离散变量以及时段进行协调,建立相应的求解模块;通过各模块间的迭代实现总体最优.结合配电网特点的模块化处理方式,是对传统非线性混合整数动态规划算法的简化,具有计算资源需求上的明显优势.通过118节点算例的计算分析,表明了所提算法的可行性和实用性.     

含分布式电源配电网距离保护理论分析

针对分布式电源接入配电网后的保护配置,主要有两种方案,一是继续采用电流保护配置;二是把高压输电网的保护配置应用到配电网中,例如距离保护、纵联保护等。本文针对距离保护特点,分析距离保护应用于含分布式电源配电网情况,结果表明分布式电源接入配电网,也会对配电网距离保护产生影响。     

含分布式风电和储能的配网潮流计算方法研究

为了解决传统潮流计算方法未能考虑复杂配电网中分布式电源随机性的问题,进而分析高渗透率下分布式风电和储能装置对配电网电压质量的影响。在传统潮流计算的基础上,综合考虑风机功率输出特性和储能装置的双向潮流特性,提出了一种简化的潮流计算方法,并采用Matlab软件进行程序编译,最后以PSAT工具箱搭建仿真模型,验证算法的有效性。     

考虑用户负荷类型的含分布式电源的配电网可靠性评估

该文以含分布式电源的配电网可靠性评估为主要内容,首先研究居民、商业、工业的日负荷特性,建立反映用户用电特性的时序负荷模型。根据分布式电源的出力和负荷需求,建立储能协调运行模型。在此基础上,研究分布式电源的接入以及不同分布式电源出力对各类用户负荷可靠性的影响。最后,基于时序蒙特卡洛模拟算法,对IEEE RBTS BUS6-F1馈线改进系统进行可靠性计算。算例结果表明,分布式电源的接入能有效提高配电网可靠性,且分布式电源对于不同的用户负荷可靠性影响不同。     

基于自适应的配电网分布式电源优化配置研究

针对分布式电源接入配电网引起的电压越限和电能质量下降等问题,提出了一种具备自适应特性的分布式电源优化配置方法. 建立了光伏、风电两种典型分布式电源的数学模型,分析其功率输出特性. 构建了同时考虑发电成本、环境成本、有功网损折算成本三项指标的分布式电源优化配置模型. 针对多目标函数和多约束条件的优化配置模型,应用自适应粒子群算法求解,实现学习因子和惯性权重自适应调整以提高算法的寻优性能,由此得到分布式电源的最佳接入位置和容量. 最后,以IEEE33节点配电系统为例进行仿真验证. 结果表明,自适应粒子群算法与传统粒子群算法和混沌粒子群算法相比,求解得到的优化配置方案可达到更好的供电可靠性和经济性要求.     

DSTATCOM配置与整定的多目标协调优化

配电网具有供电半径长、结构复杂的固有特征,强波动性负荷以及分布式电源的增加进一步加剧了配电网潮流的不确定性,恶化配电网的电压质量,因此有必要合理配置DSTATCOM以提升配电网经济效益、保证电压质量,进而提高对分布式电源的消纳能力。提出一种配电网DSTATCOM配置与整定的多目标协调优化方法,在优化配置过程中考虑DSTATCOM的运行与参数整定问题。优化模型涉及系统网损电量、设备总投资、设备闲置率以及DG弃发电量等多个目标,基于NSGA-II求取帕累托解集并运用带权理想点法进行决策,其突出特点在于能够综合考虑DSTATCOM的配置与运行,通过IEEE33节点算例验证了该方法的有效性。     

基于两层优化的主动配电网储能优化配置

针对主动配电网储能系统优化配置问题,考虑运行控制策略对规划方案的影响,提出一种基于两层优化的配置方法。在短时间尺度的内层优化中,利用低通滤波算法提取上网功率高频分量,以高频分量变异系数和可再生能源浪费率最小为目标,基于标量化方法和粒子群算法优化主动配电网控制策略。在长时间尺度的外层优化中,构建多目标优化模型,最小化投资成本和可再生能源浪费率,采用NSGA-Ⅱ算法求取储能系统配置的Pareto最优解。由于运行控制和规划配置间存在相互影响,将不同时间尺度的内外层优化置于统一的框架内,以可再生能源浪费率、储能系统配置位置和容量为耦合变量交替迭代求解。结合算例,对所提模型及其求解方法进行了验证。算例分析表明:主动配电网中储能系统优化配置能够有效提高电网对可再生能源的消纳能力。     

基于两层优化的主动配电网储能优化配置

针对主动配电网储能系统优化配置问题,考虑运行控制策略对规划方案的影响,提出一种基于两层优化的配置方法。在短时间尺度的内层优化中,利用低通滤波算法提取上网功率高频分量,以高频分量变异系数和可再生能源浪费率最小为目标,基于标量化方法和粒子群算法优化主动配电网控制策略。在长时间尺度的外层优化中,构建多目标优化模型,最小化投资成本和可再生能源浪费率,采用NSGA-Ⅱ算法求取储能系统配置的Pareto最优解。由于运行控制和规划配置间存在相互影响,将不同时间尺度的内外层优化置于统一的框架内,以可再生能源浪费率、储能系统配置位置和容量为耦合变量交替迭代求解。结合算例,对所提模型及其求解方法进行了验证。算例分析表明:主动配电网中储能系统优化配置能够有效提高电网对可再生能源的消纳能力。     

计及置信区间的微电网协同调度研究

针对分布式电源大量接入电网对生产运行造成较大影响的问题,本文对并网运行模式下微网经济负荷协同分配进行研究。通过建立计及光伏发电和风力发电随机性的微电源、储能装置、大电网和负荷的数学模型,并从置信区间角度描述光伏机组及风力发电机组运行出力的随机性,建立了基于置信水平的机会约束优化调度模型。采用改进多目标粒子群算法对模型进行求解,从而对各电源出力优化配置。仿真结果表明,与不考虑置信区间的调度模型相比,综合成本下降了1.87%;与常规多目标粒子群相比,综合成本下降7.53%。该研究有效节省综合成本,提高协同调度效率,为实际工程应用提供了理论依据。     

面向不同控制策略的独立型微电网优化配置研究

独立型微电网涉及诸多分布式电源以及各类储能装置,其协调运行以及控制具有较强的复杂性。独立型微电网的控制策略对于其运行工况具有至关重要的影响。本文浅析了DE控制方法以及BESS控制方法,探究了面向不同控制策略的独立型微电网优化配置模型,并基于优化配置模型通过算例分析采用NSGA-Ⅱ对某独立型微电网进行了优化配置分析,以期为我国独立型微电网的优化配置提供借鉴。     

含分布式能源的配电网规划

概述了分布式电源对配电网的影响,分析了分布式电源在配电网中的优化配置以及含分布式能源的配电网的无功优化模型,总结了在规划过程中的算法,最后针对配电网的规划提出了相关建议.     

基于改进粒子群算法的DG功率因数优化模型研究

在配电网电源充裕的前提下,通过调节可控分布式电源的功率输出来优化配电网运行,稳定节点电压,降低线路损耗.结合PQ控制理论,通过调节分布式电源的功率因数来控制分布式电源有功功率和无功功率的输出.利用粒子群算法求解可控分布式电源的最优功率因数值,智能优化配电网运行.最后选取IEEE33节点配电系统进行算例分析,以验证该方法的有效性.     

基于CS-PSO算法的电池储能系统多目标优化运行策略

为了充分发挥储能系统在智能配电网中的积极调节作用,提出了一种统一为成本量纲的电池储能系统多目标优化运行模型。该模型以一个完整调度周期的配电网购电成本、网络损耗费用及电压调节费用均最小为目标函数,以电池储能系统的充/放电功率为控制变量,并确保储能系统在整个调度周期的能量守恒及容量约束。再应用层次分析法计算各子目标权重,化多目标函数为单一综合目标函数。针对所提出的电池储能系统优化运行模型,提出一种改进的混合粒子群优化算法—纵横交叉粒子群优化(CS-PSO)算法。将纵横交叉算子引入粒子群算法,并采用交叉搜索的方法以维护种群多样性,再以电池荷电状态为粒子位置矢量元素,实现完整调度周期内储能系统优化运行策略的求解。最后,对含高渗透率分布式发电单元和电池储能的IEEE34节点算例进行仿真,对比分析了3个单一单目标与本文多目标的优化结果以及3种智能优化算法的计算性能,还分析了储能系统优化运行对系统电压质量的影响。仿真分析结果表明:多目标优化能够充分利用储能系统为配电网提供多种服务,使配电网获得最大综合效益;CS-PSO算法在求解非线性规划问题时具有很好的收敛特性及较高的计算效率,从而验证了所提模型及算法的有效性。