基于线损最优的分布式电源接入技术分析

为确保含分布式电源（DG）接入配电网的线损率最低,使配网运行期间的节能降耗目标实现。本文阐述分布式电源接入配电网线损计算方法,以效益最大化为目标,建立遗传算法模型,结合配电网基本情况及模拟结果,输出最终优化指标,实现负荷节点配电容量的最优补偿。本案例通过模型分析和算法研究,输出配网线损率最低优化结果,以望借鉴。     

基于混沌自适应人工鱼群算法的含家庭储能配电网快速重构方法

针对分布式电源接入配电网具有波动性和随机性的特点,提出一种基于混沌自适应人工鱼群算法的含分布式电源配电网快速化重构方法。在风电、光伏和家用储能的数学模型和节点划分基础上,以电网网损、开关次数以及失电负荷成本最小为目标函数,建立基于多目标优化的含分布式电源配电网的优化重构模型。利用混沌自适应人工鱼群算法对模型进行求解,通过对鱼群的混沌初始化和自适应动态调整步长参数,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度。根据电化学储能系统出力特性划分配电网网架重构的典型工作场景,通过含分布式电源的IEEE 33节点测试系统仿真实例验证了该文方法的有效性。仿真结果表明,与单独考虑电网网损成本相比,由该文方法得到的配电网优化重构成本降低了50%以上,优化重构时间均小于0.9 s,实现了含分布式电源配电网的快速自愈。     

考虑分布式能源综合利用的交直流混合配电网规划研究

文章建立了包括分布式光伏、负荷和换流站在内的规划模型。以交直流混合配电网扩展投资运行总费用最小为目标,建立满足节点电压、线路有功功率、分布式电源容量约束的数学模型;考虑负荷增长的需求,提出了改进GA的最小生成树规划方法,避免了不可行解,提高了优化效率;通过对分布式电源和交直流混合配电网进行选址定容和网架的综合优化,建立了考虑分布式能源综合利用的交直流混合配电网扩容优化方案。最后,采用对比分析,验证了文章所提规划方法的有效性。     

考虑网损和电压的多分布式电源最优选址和定容研究

分布式电源接入配电网会带来一定好处,如减少配电网网损,提高电压稳定性和带载能力及增强系统可靠性。提出一种对多分布式电源选址和定容的方法,考虑有功网损和电压稳定性两个目标,并将两个目标转化为单一目标,通过求解分布式电源支路电流的有功和无功分量,将分布式电源选址和定容,使配电网有功网损最小,并使系统节点具有良好的电压稳定性;其次,通过Matlab计算目标函数,得到一组DG接入配电网使配电网有功网损最小、电压稳定性最好的节点。最后,利用DIg SILENTPower Factory对IEEE-33节点和美国PGE69节点配电网进行验证,仿真结果表明了所提方法的优越性。     

基于滑动窗口理论的配电网多目标实时重构

随着分布式电源(DG)在配电网中渗透率增加,配电网重构需要考虑负荷、分布式电源波动性和配电网运行安全等问题。在提高配电网经济效益的基础上,综合考虑网络负载均衡度,建立一种新型多目标重构优化函数。为降低负荷、分布式电源波动性带来的影响,基于滑动窗口理论提出一种新的配电网实时重构策略。最后通过4种重构方式,在改进IEEE 33节点测试系统中进行对比仿真分析,结果表明所提模型和方法准确、有效。     

基于APDE算法的配电网分布式电源承载力评估

针对分布式电源接入配电网装机容量问题,提出一种基于自适应扰动差分进化算法（APDE）的配电网分布式电源最大承载能力评估方法。首先建立包含有载调压变压器及静止无功补偿器的配电网模型,并优化系统潮流与注入功率的关系表达式,通过考虑分布式电源及负荷的不确定性,建立基于机会约束规划下的源荷不确定性配电网分布式电源最大承载力评估模型;然后对差分进化算法进行改进,形成APDE算法以求解模型;最后基于IEEE-33节点配电系统对所建配电网模型进行分析,验证其满足电力系统分析需求,并进一步对所提配电网分布式电源承载力评估方法进行分析,通过与相关算法比较,证明了所建模型的可行性和改进方法的有效性。     

一种计及无功补偿的分布式电源优化配置方法

可再生能源以分布式电源的形式接入配电网是消纳可再生能源的重要手段,为进一步提高可再生能源的利用率,本文在分布式电源优化配置过程中考虑无功补偿设备以及储能系统的配置,建立了分布式电源、储能系统、无功补偿设备建设成本最小,系统网络损耗最小,系统电压稳定指标最优的多目标优化模型,并提出基于概率分布策略的改进遗传算法用于优化模型的求解。最后,以IEEE-33节点配电网系统为例,表明本文提出的配置方法可以改善分布式电源的波动性对配电网的不利影响,在保证系统稳定的前提下,进一步提高可再生能源利用率。     

一种考虑线损最优的配电网新能源聚类规划方法

当前以风电、光伏为代表的分布式电源在配电网中的占比越来越大，其对电网规划的合理性及可靠性也提出了较高要求。该文提出一种基于k-medoid聚类的配电网分布式发电规划方法，采用轮廓系数法确定最优的聚类个数，以配电网线损最优为优化目标，以配电网线损灵敏度因子作为聚类特性指标，得到分布式发电最优规划位置；并提出基于节点有功变化的部分线损计算策略以获得分布式发电的最优规划容量。最后，以IEEE33节点系统作为测试系统进行了分析。结果表明，所提方法不仅具有较高的计算效率，同时能够一次性给出多个特征指标下的综合最优接入方案，具有较强的实用性。     

基于Adaline神经网络参数辨识的含DG配电网的电压稳定性分析

提出了一种基于Adaline神经网络参数辨识来研究含有分布式电源配电网电压稳定性的方法。依据戴维南等值理论,将含有分布式电源的配电网络等值为3节点系统,在该等值系统的基础上提出了一种新的电压稳定性指标;将Adaline神经网络用于戴维南等值系统的参数辨识中,通过测量单元采集到的电压和电流相量对系统进行训练,得到戴维南等值系统的电势及阻抗,从而对含分布式电源的配电网络进行电压稳定性评估。结合IEEE33节点系统的仿真,对不含分布式电源和含分布式电源的配电网络在不同负荷水平下的电压稳定性进行了分析。所提出的电压稳定性指标、等值系统参数辨识方法及配电网电压稳定性分析为评估分布式电源对配电网电压稳定性的影响提供了基础。     

基于潮流灵敏度的分布式电源优化配置方法

建立分布式电源优化配置的线性规划模型,该模型以改进的综合负荷指标和全网有功网损增量作为目标函数,采用节点有功功率和无功功率的增量为待优化变量,约束条件均为增量表达形式。结合系统潮流方程线性化后的灵敏度矩阵,目标函数和约束条件均可写为带优化变量的线性表达式,从而使得分布式电源优化配置问题转化为线性规划问题,该问题可采用内点法进行求解。通过典型33节点系统的不同场景对该方法进行测试,结果表明该方法可通过优化配置分布式电源提高系统电压水平并减少系统有功网损。     

基于向量序优化的含分布式电源的配电网规划

分布式发电的快速发展以及用户对电能质量的要求愈发严格,为分布式电源接入下的配电网规划带来了新挑战。提出了一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划方法。首先构建考虑电压质量和投资成本的配电网分布式电源规划模型;然后引入序优化理论与帕累托博弈方法,在电压质量与投资费用的博弈过程中对规划方案进行排序分层;最终借助线性隶属度函数在帕累托前沿中求得折衷最优解,并以Matpower Case 30节点的配电网系统为算例进行仿真验证。结果表明,文中方法可以实现电压质量和投资成本的统筹协调,能够在提升规划方案经济性的同时保证系统的电压水平。     

微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划研究

传统配电网网架规划目标单一,导致规划效果不理想且费用较高,提出引入微电网的分布式电源配网网架多目标规划方法。构建选址优化模型实现对配电网电源的规划,规划配电网内部自设设备故障、外部环境故障、设备过负荷以及反向潮流四项因素引起的故障。通过建立配电网最低年投资运行成本目标函数,构建配电网网架规划模型,实现微电网运行域分布式电源配网网架的多目标规划。实验结果表明,微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划方法,可以提高配电网运行的可靠性和经济性,优化后的网架结构具有较高的实际工程参考意义。     

基于随机潮流的分布式电源多目标优化配置

风光等间歇性分布式电源(DG)出力具有随机性和波动性,在规划过程中采用确定性变量和约束处理间歇性DG出力与实际发电情况不符,难以得到真实的规划结果,同时也会造成不必要的资源浪费。对此,采用机会约束规划方法,建立综合投资效益、网损和电压偏差的DG多目标优化配置模型,采用基于半不变量法的随机潮流结果对相关机会约束进行概率校验,并将累积排序操作、精英保留操作和拥挤距离操作引入随机黑洞粒子群算法,提出一种改进多目标粒子群算法对模型求解。PGE-33节点配电系统仿真结果表明,DG合理接入与优化配置能有效提高电网运行经济性和供电可靠性,且从概率角度分析源荷侧不确定因素对电压水平的影响,评估规划方案与实际电网运行契合度,辅助规划人员进行科学决策。     

含可响应分布式电源的智慧能源配网多目标优化调度

分布式电源增加了配电网的灵活性,但同时也给配网调度带来一定挑战。文章针对含有可响应分布式电源的配网多目标优化调度进行研究。首先分析了居民智慧能源的特征以及居民用户、分布式电源、运行商三者的关系;然后考虑了分布式电源的不确定性,建立了风机和光伏的出力模型,从经济性、环保和配网可靠性角度建立了居民智慧能源配网多目标调度优化模型;针对配网负荷多样化的特点,提出了负荷因数模型,计及到多目标优化模型中;最后利用决策算法求解该模型,并在IEEE33节点系统中进行仿真,说明了所提模型和算法的有效性。     

基于模型预测控制的分布式光伏集群协调优化控制

分布式光伏发电的高密度接入给配电网原有的经济、稳定运行带来了不小的挑战。为了减少分布式光伏发电接入配电网造成的网络损耗,提高光伏发电的经济性,首先分析和归纳了分布式光伏集群的概念和特点;然后针对配电网内的分布式电源、柔性负荷、无功功率调节设备等装置在时间尺度、控制功能方面的调节特性,提出了一种含分布式光伏集群的协调优化调度方法。该方法以模型预测控制为基础,动态滚动协调光伏集群未来一段时间内的有功出力和无功出力,起到减小网络损耗和优化系统电压的作用。采用PG & E 69节点系统在MATLAB数学软件下进行建模仿真分析,结果证明了所提优化控制方法的可行性和有效性。     

考虑户用光伏发电的家庭能量管理方法研究

当户用光伏发电接入家庭后,会导致家庭功率的波动以及电能分配问题的产生。针对家庭功率波动问题的同时,又兼顾经济效益,提出了基于PowerBox的家庭能量管理模型。在家庭能量模型中,结合粒子群算法,建立了考虑户用光伏发电的家庭能量管理方法。算例分析表明,所提方法具有降低家庭功率波动、节省电力花费的优点,能有效解决户用光伏在家庭能量管理中的多目标规划问题。     

基于萤火虫优化算法的主动配电网广义电源规划模型

为进一步降低配电网系统网损、提高系统运行电压水平,将广义电源的有功和无功功率作为控制变量,考虑分布式电源出力随机波动特性对配电网广义电源优化配置的影响,从而合理规划广义电源接入,构建同时考虑配电网运行安全性和经济性的多目标无功优化规划模型,利用萤火虫优化算法解决广义电源优化规划问题,并通过改进的IEEE-33节点系统验证了所提模型和算法的可行性和优越性。     

基于改进微分进化算法的分布式电源优化配置

为研究分布式电源接入对配网的影响,建立了包含发电收益最优、有功耗损最低和电压稳定度的多目标优化模型,并运用改进的微分进化算法对接入配网的分布式电源进行整体寻优,该算法将自适应策略融入到传统微分进化算法中,并结合Pareto占优概念将所有代非占优解存储到外部精英存档中。通过对IEEE-33节点的标准配电网算例分析,表明分布式电源的合理配置可使配网电压水平提升、减小有功网损、提升电压稳定指标,且所提模型和算法合理、可行。     

A practical eco-environmental distribution network planning model including fuel cells and non-renewable distributed energy resources

This paper presents a long-term dynamic multi-objective planning model for distribution network expansion along with distributed energy options. The proposed model optimizes two objectives, namely costs and emissions and determines the optimal schemes of sizing, placement and specially the dynamics (i.e., timing) of investments on distributed generation units and network reinforcements over the planning period. An efficient two-stage heuristic method is proposed to solve the formulated planning problem. The effectiveness of the proposed model is demonstrated by applying it to a distribution network and comparing the simulation results with other methods and models.