论文部分内容阅读
配电网规划是一个非线性、多目标的复杂系统混合优化问题,分布式电源(DG)接入配电网时的选址定容已成为配电网规划的一个重要课题。配电网通常都设计为闭环结构,开环运行。分布式电源的接入会改变配电网潮流和电压分布,而网络损耗、节点电压不仅与DG的接入位置及容量有关,还与配电网的结构密切相关。故本文同时考虑分布式电源的接入地址、容量和配电网的运行结构,对两者进行协同优化规划。首先分析了各种分布式电源在配电网潮流计算中的节点模型及处理方法,利用前推回代法经过一次迭代得到的中间值做为牛顿拉夫逊潮流计算的初值,以保证潮流计算可靠快速地收敛。建立了配电网结构和分布式电源选址定容的协同优化模型,采用Prüfer数编码的改进遗传算法进行优化。针对配电网运行时呈树型结构的特点,提出采用Prüfer数对配电网结构进行编码,对分布式电源的接入节点和安装容量采用一维整数编码,使两者的协同优化过程合并为同一染色体基因的进化选择问题。根据Prüfer数编码的特点对染色体的交叉、变异操作进行了相应的限制和改进,并找到非法解修复方法,解决二进制编码易产生非法解及修复难的问题,提高了计算效率和收敛速度。通过算例验证了Prüfer数编码遗传算法的可行性和优越性。针对受自然条件影响的风力发电和光伏发电输出功率不稳定的问题,建立了变功率分布式电源优化配置模型。对于风力发电以威布尔分布来描述风速的随机分布,简化处理风力发电机的输出功率-风速特性,推得风力发电机的输出功率的概率分布;对于光伏发电,建立以四个季节为周期,受晴天、阴天、雨雪天三种天气状况影响的以单一光照强度为自变量的功率输出模型。针对采用整数编码分布式电源容量使搜索到的解空间变小的不足,提出利用粒子群算法优化原理改进的算术交叉遗传算法用于配电网结构和恒功率、变功率分布式电源选址定容进行协同混合优化,以Prüfer数编码配电网结构,而以实数编码分布式电源容量。通过算例分析验证了该优化模型和优化方法的有效性。