用于分布式電源接入配電網(wǎng)的接入點選擇和定容研究方法綜述

許健偉

摘 要：、以水電、光伏、風電等為代表的分布式新能源發(fā)電技術越來越受到各國的重視。隨著滲透率逐漸提高。對于分布式新能源的合理應用就尤為重要。首先總結了分布式電源選址和定容的研究現(xiàn)狀，并對系統(tǒng)規(guī)劃方法進行研究和歸納，然后評述了規(guī)劃模型的求解算法。最后，探討了未來的發(fā)展方向。

關鍵詞：：分布式電源；選址和定容；規(guī)劃方法

我國現(xiàn)階段最主要的發(fā)電方式是火力發(fā)電和水力發(fā)電，但是隨著能源危機以及環(huán)境污染的原因，以太陽能發(fā)電和風能發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術，憑借其投資省、損耗低、系統(tǒng)可靠性高、選址容易、效率高、能源種類多種多樣等優(yōu)點，現(xiàn)已成為21世紀電力工業(yè)的發(fā)展方向。

1 分布式電源的規(guī)劃

隨著對分布式電源選址和定容的不斷深入研究，提出了很多具有不同的優(yōu)化目標的模型。最常用的有以下兩種目標函數(shù)為發(fā)電機組的總費用最小和有功網(wǎng)損最小。

優(yōu)化模型有相應的約束條件：等式約束條件為基本潮流方程。不等式約束條件有很多常見的有：各節(jié)點的電壓約束、各線路的電流約束、DG安裝容量約束等。

隨著DG的滲透率的提高以及經(jīng)濟的發(fā)展，對DG的優(yōu)化模型不在是單一的目標函數(shù)，多目標函數(shù)成為今后選址和定容優(yōu)化的主要形式。目前，DG接入配電網(wǎng)一般以多個目標的優(yōu)化來選擇最優(yōu)地址和容量。

文獻[1]以DG的投資運行費用和線路運行費用以及購電費用為優(yōu)化目標的多目標函數(shù)，并把約束條件通過懲罰因子的方式引入到目標函數(shù)里。文獻[2]文獻在分布式電源個數(shù)、位置和容量均未知的情況下，考慮了原有負荷節(jié)點的負荷增加的情況，對分布式電源的位置和容量進行優(yōu)化。文獻[3]提出了一種新的綜合模型，在目標函數(shù)中計入了新增變壓器和新建線路所需的費用，考慮了待選的分布式電源的投資和運行成本、購買新增負荷所需電力的費用。

2 算法總結

傳統(tǒng)的用于求解分布式電源選址和定容的算法有粒子群算法、遺傳算法、退火算法等。傳統(tǒng)的算法或多或少的擁有缺點包括容易產(chǎn)生早熟收斂，局部尋優(yōu)能力差，優(yōu)化不到位，收斂到局部最優(yōu)解，優(yōu)化時間長且易受參數(shù)的影響等缺點。

單一的算法并不能完全滿足分布式電源的選址和定容，近年來，國內外學者通過對算法的改進，提出了許多優(yōu)化的可用于分布式電源選址和定容的算法。文獻[4]選用有功網(wǎng)損作為目標函數(shù)，采用量子粒子群算法求解分布式電源接入點和容量問題。文獻[5]考慮了有功網(wǎng)損和電壓偏差，提出了一種多目標全面學習粒子群算法解決分布式電源接入配電網(wǎng)的地址、定容問題。文獻[6]提出一種解析法與粒子群算法相結合的新型算法解決分布式電源接入系統(tǒng)的地址、定容問題。文獻[7]借鑒遺傳算法建立了多種群免疫算法以配電網(wǎng)網(wǎng)損、電壓偏移以及靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度為目標對DG的定容和選址求解。

3 研究展望

本文對分布式電源接入配電網(wǎng)的接入點選擇和定容研究進行總結，雖然關于選址和定容的規(guī)劃方法研究取得了若干成果，但仍存在許多不足。包括以下幾點：

1）對DG的選址和規(guī)劃是對未來幾年或十幾年的規(guī)劃，但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，配電網(wǎng)的變化日新月異，對DG的規(guī)劃如何能夠應付配電網(wǎng)的變化是一個研究重點。

2）現(xiàn)階段的算法各有其不足之處，包括在傳統(tǒng)算法上改進的多種新算法。所以以后對算法的研究和改進也是一個重點。

3）DG受天氣環(huán)境因素很大，所以對于DG的規(guī)劃要充分考慮天氣和環(huán)境的因素，考慮因為這些因素帶來的DG出力變化構建模型。

參考文獻：

[1]李亮，唐巍，白牧可，張璐，呂濤.考慮時序特性的多目標分布式電源選址定容規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，37（03）：58-63+128.

[2]楊寶杰，海曉濤.基于量子粒子群算法的配電網(wǎng)分布式電源選址和定容[J].陜西電力，2010，38（12）：24-27.

[3]張力，鄭立，張堯.基于自適應遺傳算法的配電網(wǎng)DG選址與定容[J].吉林電力，2014，42（03）：18-21.

[4]張婷婷.配電網(wǎng)規(guī)劃中分布式電源的選址和定容的研究[D].西南交通大學，2010.

[5]丁曉群，周春泉，楊保，姜相明.基于多種群免疫算法的分布式電源選址與定容[J].電測與儀表，2014，51（04）：29-34.

[6]梁毅.基于改進ICA算法的分布式電源選址和定容研究[D].華北電力大學，2016.

[7]周巧俏，湯云巖，海曉濤.基于改進自適應遺傳算法的分布式電源的選址和定容[J].陜西電力，2010，38（06）：40-44.