含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘

要】我國(guó)是電能消耗大國(guó)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了提升，大量的電子科技產(chǎn)品得以迅速普及，這使得當(dāng)前電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)日趨增加，傳統(tǒng)的集中式發(fā)電?遠(yuǎn)距離輸電的電力系統(tǒng)已無(wú)法滿足人們的生活與生產(chǎn)需求，在此背景下，分布式發(fā)電技術(shù)的不斷完善和發(fā)展為配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化發(fā)展提供一定的技術(shù)支持?筆者將從分布式電源的配電網(wǎng)方面進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的優(yōu)化措施?

【關(guān)鍵詞】分布式電源;配電網(wǎng);優(yōu)化運(yùn)行

針對(duì)于分布式的電源而言，其最大的影響因素就是環(huán)境方面的因素，并且分布式電源自身的特性比較復(fù)雜，所以要在對(duì)分布式電源進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，還要規(guī)劃好配網(wǎng)網(wǎng)架，保證電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中更加穩(wěn)定，待接入到分布式電源后，其中的配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中的控制方式以及相關(guān)結(jié)構(gòu)等都會(huì)在一定程度上產(chǎn)生較大的變化?

1研究背景和意義

當(dāng)前我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們的生產(chǎn)與生活對(duì)電力能源的需求日益增加，對(duì)于供電的安全性?可靠性以及供電質(zhì)量提出更高的要求?傳統(tǒng)的集中式供電?輸電存在固有的弊端，會(huì)出現(xiàn)一些故障，很多電力專(zhuān)家認(rèn)為傳統(tǒng)的電網(wǎng)與分布式發(fā)電進(jìn)行結(jié)合可以提高電力系統(tǒng)的可靠性和靈活性，這也是目前電力發(fā)展的主要方向?分布式發(fā)電一般可以滿足特殊用戶對(duì)電力的需求，支持配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行?分電式電網(wǎng)的使用具有很大的優(yōu)勢(shì)：一是分電式電網(wǎng)具有安裝靈活?建設(shè)成本低的優(yōu)點(diǎn)，可以有效緩解局部電力短缺的問(wèn)題;二是分布式電網(wǎng)可以改變電力系統(tǒng)的潮流分布，能夠通過(guò)優(yōu)化DG在電網(wǎng)中的設(shè)置，避免大電網(wǎng)長(zhǎng)距離的功率輸送，降低線路的損耗，提高電壓水平;三是分布式電網(wǎng)發(fā)電是利用可再生能源進(jìn)行的，在一定程度上可以減少化石能源燃燒對(duì)環(huán)境的污染，滿足當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的需求;四是分布式電源發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的高效利用，同時(shí)通過(guò)建立熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，發(fā)揮供電和供熱的雙重作用?

2影響分析

2.1配網(wǎng)規(guī)劃非常復(fù)雜

現(xiàn)如今針對(duì)于分布式電源而言，其自身存在著一定的不規(guī)律性，因此也導(dǎo)致了負(fù)荷持續(xù)增大的同時(shí)存在一定的隨機(jī)性，導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃的難度也在逐漸的增加?對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中產(chǎn)生約束的條件就是分布式電源，對(duì)于配電網(wǎng)規(guī)劃而言，要在電力增長(zhǎng)符合實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，還要分析其電能功率的需求，進(jìn)一步保證配電網(wǎng)電源電壓能夠與分布式電源位置相協(xié)調(diào)，這樣才能對(duì)發(fā)揮分布式電源自身存在的優(yōu)勢(shì)?當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)對(duì)分布式能源的發(fā)展進(jìn)行大力支持，在一定程度上讓更多的社會(huì)資金開(kāi)始投入到分布式電源行業(yè)中，雖然分布式電源在該行業(yè)中得到了持續(xù)的發(fā)展，但由于電源投資主體的多樣化，此外因?yàn)榉植际降碾娫丛谟?jì)費(fèi)的過(guò)程中和配網(wǎng)計(jì)算方式存在差別，在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中兩者之間存在著競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，主體利益的不同也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不同的規(guī)劃方案?

2.2配電網(wǎng)在運(yùn)行模式上存在著和變化

對(duì)于分布式電源來(lái)說(shuō)，將其接入到配網(wǎng)系統(tǒng)中不論是在配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)或者是運(yùn)行的方式都會(huì)存在著相應(yīng)的變化，這點(diǎn)主要是因?yàn)榉植际降碾娫匆约芭渚W(wǎng)電源之間具有著相應(yīng)的差別，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃的時(shí)候，需要對(duì)其曲線作出合理的考慮，對(duì)于分布式的電源配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)必須要合理的應(yīng)用雙層的規(guī)劃，在一定程度上結(jié)合成本最低等原則，建立相應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間以及負(fù)荷曲線?

3配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行研究

研究配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行是為了更好服務(wù)于電力系統(tǒng)，改善配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)前，配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，一個(gè)好的優(yōu)化算法可以準(zhǔn)確計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)解，算法的選取以及研究對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行有著重要的作用?在對(duì)其的研究中有很多優(yōu)化算法，現(xiàn)代分布式發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)優(yōu)化算法存在很多不足之處，人工智能算法受到人們的廣泛關(guān)注，這類(lèi)算法建模簡(jiǎn)單?普適性強(qiáng)，可以根據(jù)實(shí)際的問(wèn)題需要處理相關(guān)的優(yōu)化問(wèn)題，各種單一算法都有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)，并不能處理一些比較復(fù)雜的問(wèn)題，但是，隨著電網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，單一的算法已不能滿足當(dāng)前的需要，因此，一些改進(jìn)型的算法逐漸受到廣泛的關(guān)注?改進(jìn)的算法包括如下幾種?一是基本細(xì)菌覓食算法，這種算法的編碼靈活，成為生物啟發(fā)式計(jì)算領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)，不會(huì)受到函數(shù)解析性質(zhì)的影響，是一種新型仿生類(lèi)優(yōu)化算法，是模仿大腸桿菌在覓食過(guò)程中的表現(xiàn)而得到的，在配電網(wǎng)中，將網(wǎng)絡(luò)中開(kāi)關(guān)狀態(tài)組成的空間看成一個(gè)細(xì)菌，將網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣看成營(yíng)養(yǎng)源的豐富程度，完成對(duì)最優(yōu)解的搜索?二是粒子群優(yōu)化算法，其是一種群智能優(yōu)化算法，其設(shè)置參數(shù)少?收斂速度快，已被用于求解各種優(yōu)化問(wèn)題，這種算法是模仿一群鳥(niǎo)類(lèi)覓食的行為，將每一個(gè)粒子看成一個(gè)鳥(niǎo)，粒子群就是整個(gè)鳥(niǎo)群，通過(guò)粒子間的相互協(xié)作和信息的共享，改變速度和位置，進(jìn)行優(yōu)化求解?

4優(yōu)化措施

4.1配網(wǎng)的重構(gòu)分析

主要是將其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行相應(yīng)的改變，通過(guò)利用變壓器的運(yùn)行方式以及供電路基進(jìn)行改變，能夠有效的降低網(wǎng)絡(luò)的損耗，如果在電力系統(tǒng)之中，并沒(méi)有存在著分布式的電源，那么對(duì)于總網(wǎng)絡(luò)的損耗中，配網(wǎng)的損耗所占據(jù)的比例是相對(duì)較高的，如果將其接入到分布式的電源配網(wǎng)后，那么需要對(duì)其運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行充分的考慮，并且也需要對(duì)其費(fèi)用方面的消耗引起高度的重視，其中主要是包括了兩個(gè)方面：一是為線損的費(fèi)用;二是為分布式電源能耗的費(fèi)用?對(duì)于分布式的電源來(lái)說(shuō)，由于供電的距離是相對(duì)比較遠(yuǎn)的，因此可以對(duì)其進(jìn)行負(fù)荷削峰填谷，保證其供電的可靠性得到不斷的提高，同時(shí)也可以更好的補(bǔ)充主網(wǎng)和支撐主網(wǎng)?但是要想使其網(wǎng)絡(luò)的損耗最低，那么必須要保證其可以完成配網(wǎng)重構(gòu)的工作，通過(guò)采取合理的措施對(duì)其傳輸?shù)墓β首鞒鱿鄳?yīng)的約束，這樣能夠使其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詫?duì)分布式的電源和主網(wǎng)的發(fā)電計(jì)劃產(chǎn)生一定的影響，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯_定后，便可以通過(guò)采用潮流的方法對(duì)其網(wǎng)絡(luò)損耗值作出合理的計(jì)算?看對(duì)其配進(jìn)行重構(gòu)的方法是將其歸納成為以下兩個(gè)方面：一是需要對(duì)分布式的電源采取相應(yīng)的措施進(jìn)行積極優(yōu)化;二是需要將其目標(biāo)函數(shù)可以設(shè)定成為網(wǎng)絡(luò)損耗最小的情況?

4.2經(jīng)濟(jì)調(diào)度分析

針對(duì)于電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度而言，主要是包括兩個(gè)方面：一是為空間上，需要對(duì)其線路以及變壓器的負(fù)荷作出經(jīng)濟(jì)系的分配，使其可以讓電網(wǎng)的損耗值最低?二是時(shí)間上，需要對(duì)削峰填谷以及負(fù)荷率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，讓負(fù)荷曲線能夠達(dá)到平衡的狀態(tài)下?因?yàn)榉植际降碾娫催\(yùn)行時(shí)相對(duì)較為靈活，在安裝的過(guò)程中安裝點(diǎn)比較多，所以需要在空間和時(shí)間上對(duì)其負(fù)荷情況作出合理的調(diào)整，保證其變壓器在運(yùn)行時(shí)候可以更加合理?首先分布式的電源功率出現(xiàn)變化的情況下會(huì)導(dǎo)致其并列運(yùn)行的變壓器投切出現(xiàn)變化?其次將其分布式的電源和配電網(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)配合，可以對(duì)其分列運(yùn)行時(shí)候的變壓器負(fù)荷作出合理的調(diào)整，這樣可以更好的保障配網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，促進(jìn)電力單位自身的經(jīng)濟(jì)效益得到全面的提高?

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的集中式發(fā)電