含分布式发电的配电网规划研究

论文摘要

随着电力工业技术进步和人们对于可持续发展战略的认识,分布式发电（DG-Distributed Generation）越来越成为一个引人注目的动向。分布式发电具有清洁环保、投资小、发电方式灵活、提高供电可靠性的特点,并在电网崩溃和意外灾害情况下,维持对重要用户的供电等。而随着分布式发电技术的逐步推广,它对配电网中的节点电压、线路潮流、短路电流、可靠性等都会带来影响,且其影响程度与分布式电源的位置和容量密切相关。这必然给传统的配电网规划带来实质性的挑战,使得电网规划人员在选择最优方案时必须考虑由它所带来的影响。本文对含分布式发电的配电网规划问题进行了较深入的分析和探讨。针对配电系统中计及分布式发电的单一规划问题,在考虑分布式发电的经济性的基础上,考虑了负荷增长的情况,根据负荷总量确定待建分布式电源的最大容量,在分布式电源个数、位置和单个电源容量均不确定的情况下,建立了便于配电网规划者使用的可变权重的分布式电源选址和定容的多目标优化模型。另外针对分布式电源规划的多目标性,采用遗传算法求解模型,并针对遗传算法在求解过程中暴露的缺陷,如收敛速度较慢,易早熟等现象,改进了遗传算法。算例结果表明,建立的多目标优化规划模型通过遗传算法的求解可以得到较为合理的分布式电源位置和容量方案,同时对包含与不包含分布式电源时的配电网升级规划结果进行比较,可以得知分布式电源的合理选址和定容可有效地降低配电网的线路投资和损耗成本,并带来巨大的社会效益和经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 分布式发电的研究现状
• 1.2.2 含分布式发电的配电网规划研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 2 分布式发电技术及其对配电网的影响
• 2.1 引言
• 2.2 分布式发电的定义
• 2.3 分布式发电技术的分类
• 2.3.1 风力发电技术
• 2.3.2 太阳能光伏发电
• 2.3.3 燃料电池
• 2.3.4 微型燃气轮机
• 2.4 分布式发电技术对配电网的影响
• 2.4.1 分布式发电对配电系统负荷预测和规划的影响
• 2.4.2 分布式发电对系统稳定性的影响
• 2.4.3 分布式发电对系统可靠性的影响
• 2.4.4 分布式发电对系统电能质量的影响
• 2.4.5 其他方面的影响
• 2.5 分布式发电对配电网规划的影响
• 2.6 本章小结
• 3 含分布式发电的配电网规划优化研究
• 3.1 引言
• 3.2 含分布式发电的配电网规划
• 3.2.1 分布式发电的布点规划
• 3.2.2 分布式发电的扩展规划
• 3.2.3 两种含分布式发电的配电网规划比较
• 3.3 含分布式发电的配网潮流计算
• 3.3 含分布式发电的配电网规划模型
• 3.3.1 多目标优化模型的建立
• 3.3.2 多目标优化模型中各分量的求解
• 3.4 本章小结
• 4 含分布式发电的配电网规划优化算法实现
• 4.1 引言
• 4.2 遗传算法基本原理
• 4.2.1 遗传算法的产生和发展
• 4.2.2 遗传算法的定义和特点
• 4.2.3 遗传算法的求解步骤
• 4.2.4 遗传算法的参数选择
• 4.2.5 遗传算法的改进措施
• 4.2.6 小生境技术的应用
• 4.3 含分布式发电的配电网优化算法实现
• 4.3.1 分布式发电选址和定容的染色体编码
• 4.3.2 产生分布式电源位置和容量的初始群体
• 4.3.3 约束的处理
• 4.3.4 适应度函数
• 4.3.5 优化算子的选取
• 4.3.6 搜索的终止条件
• 4.3.7 配电网规划中分布式电源选址定容的算法流程
• 4.3.8 小生境技术的应用
• 4.4 本章小结
• 5 算例验证及其分析
• 5.1 16节点算例分析
• 5.1.1 16节点系统基本数据
• 5.1.2 优化结果及分析
• 5.2 38节点算例分析
• 5.2.1 38节点系统基本数据
• 5.2.2 优化结果及分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在校期间发表论文情况