基于改進(jìn)DNA遺傳算法的微電網(wǎng)DG選址定容概論

高沂 宋雷震

摘 要 為了更加合理地對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行選址和定容，本文以分布式電源為主的配電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)模型為主，對(duì)微電網(wǎng)每年的投資運(yùn)行費(fèi)用以及線路運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行分析，通過(guò)自適應(yīng)遺傳算法來(lái)有效解決分布式電在布點(diǎn)規(guī)劃過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，并結(jié)合設(shè)計(jì)案例進(jìn)行仿真模擬計(jì)算，最終獲取到了合理的位置以及接入容量。

關(guān)鍵詞 分布式電源（DG）;配電網(wǎng)規(guī)劃;選址定容;遺傳算法

分布式電源接入模式是當(dāng)前配電網(wǎng)接入的主要方式，隨著分布式電源數(shù)量的增長(zhǎng)，使得配電網(wǎng)由最初的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)增長(zhǎng)為有源網(wǎng)絡(luò)。鑒于此，一定要對(duì)分布式電網(wǎng)的位置進(jìn)行合理選擇，并在此基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的定容工作。

1計(jì)及分布式電網(wǎng)的配電網(wǎng)潮流計(jì)算

如下圖1所示，為一條配電網(wǎng)的輻射狀線路圖，由圖1可見(jiàn)，在配電網(wǎng)的每一個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)上，都安裝有分布式電源。

按照目前使用的配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，我國(guó)的很多技術(shù)專(zhuān)家專(zhuān)門(mén)對(duì)潮流計(jì)算方式機(jī)械能了深入分析，并根據(jù)不同的潮流方式制定了相應(yīng)的求解范圍。在本文中，使用的配電網(wǎng)潮流方法仍然沿用傳統(tǒng)的配電網(wǎng)潮流方法，即推回代法，其具體的計(jì)算方程如下：

在以上三個(gè)公式中，其中分別表示分布式電網(wǎng)在第i個(gè)節(jié)點(diǎn)上消耗的有功功率以及無(wú)功功率;而則表示在第n個(gè)節(jié)點(diǎn)上消耗的有功功率以及無(wú)功功率。而則主要表示在第i-1個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電壓以及注入的有功功率[1]。

2算例分析

為了更好地分析可分布式電網(wǎng)的運(yùn)行可行性，并對(duì)其選址地和接入容量進(jìn)行分析，本文以某一區(qū)域24節(jié)點(diǎn)，10千伏的低壓電網(wǎng)為基礎(chǔ)算例，并對(duì)算法的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。

具體的模型參數(shù)如下：

（1）在配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中，其中7—24節(jié)均可以實(shí)現(xiàn)可分布式電源的有效接入，此時(shí)可以假設(shè)可分布式電源已經(jīng)直接安裝在配電網(wǎng)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)上。

（2）對(duì)節(jié)點(diǎn)上可分布式電源的功率進(jìn)行測(cè)量，得出，n=0.9，容量為100千伏的整數(shù)倍。

（3）根據(jù)算法的計(jì)算法則進(jìn)行設(shè)定，群體大小如下：

通過(guò)算例分析得出，該可分布式電網(wǎng)的年最大負(fù)荷利用時(shí)間為，單位電價(jià)為5元/ （kW · h），懲罰系數(shù)，最后得出固定的投資年均費(fèi)用系數(shù)=0.35.

如上表1所示，主要展示在遺傳搜索過(guò)程中止時(shí)最佳的可分布式電源位置以及相關(guān)的容量方案。其中位置編號(hào)代表相應(yīng)的接入節(jié)點(diǎn)，而容量編號(hào)則表示可分布式電源的接入容量，基本單位為100kVA。

如下表2可見(jiàn)，主要表示算例在模擬運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行費(fèi)用。

從表2中可見(jiàn)，當(dāng)可分布式電源接入到配電網(wǎng)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)后，起到了顯著延緩線路升級(jí)的功能，線路的延緩升級(jí)在一定程度上降低了線路維護(hù)費(fèi)用。此外，當(dāng)可分布式電源接入后，可以有效降低電網(wǎng)線路的負(fù)載，從而減弱了因線路潮流帶來(lái)的有功功率損耗，從而有效節(jié)約地網(wǎng)損費(fèi)用。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文以實(shí)際案例為例，對(duì)使用的算法模型的可行性進(jìn)行了模擬仿真，并對(duì)該算法的可行性和正確性進(jìn)行了檢驗(yàn)，通過(guò)檢驗(yàn)可知，如果電網(wǎng)企業(yè)可以對(duì)可分布式電源的容量和位置進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，不僅可以降低線路損耗費(fèi)用，同時(shí)也可以提高電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 范相冉.分布式電源在高速公路直流微電網(wǎng)中選址定容的研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2018.