含分布式电源的配电网重构

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分布式电源由于其灵活性和环境友好性得到快速发展,大量分布式电源接入配电网会对配电网的经济安全运行产生不可忽视的影响。对接入配电网的分布式电源进行有效管理,发挥分布式电源的经济价值和环境价值,成为当前智能配电系统的研究热点。配电系统网络重构通过改变网络的拓扑结构以提高系统运行的经济性、安全性及新能源的接纳能力,是智能配电系统优化运行的重要方式。本文分别对基于人工智能算法的配电网静态重构方法、基于启发式规则的配电网静态重构方法、及考虑负荷时变的配电网动态重构方法进行了研究。在基于人工智能算法的配电网静态重构研究方面,将遗传算法应用到含有风机的配网重构中,采用前推回代法对含风机的配电网进行潮流计算,利用随机生成树策略保证重构过程中配电网的辐射状结构。以IEEE33测试系统为例进行了仿真计算,分析了风力发电机不同输出功率下重构方案与重构效果,仿真结果表明通过重构能有效降低配电网的网损,并改善系统电压水平;在配电网静态重构启发式算法的研究方面,提出了一种基于向量移位运算的配电网快速重构方法。根据配电网潮流简化模型,构造用于计算支路交换过程中网损变化的功率向量和电阻向量,并通过移位操作对每次支路交换后的功率向量和电阻向量进行更新。利用向量运算代替潮流计算,以获取支路交换后有功网损的增量值,并通过对网损增量表达式的分析得到支路交换过程中网络损耗的变化规律。对改进的IEEE33和IEEE69节点测试系统进行了仿真计算,结果验证了所提出的基于向量移位运算的配网重构算法的有效性。在配电网动态重构方法研究方面,提出了基于协同进化的配网动态重构算法。根据重构次数限制及节点负荷变化情况将自然时段合并为重构区段,在各区段内采用基于哈希表的改进遗传算法进行静态重构,在静态重构方案的基础上采用协同进化算法对各区段的重构方案进行动态协调以进一步降低配电系统的运行成本。对改进的IEEE33测试系统进行了仿真计算,结果表明所提动态重构算法以较少的计算量获得有效的重构方案。
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