發(fā)布時間：2018-10-24 09:14

【摘要】：近年來,分布式發(fā)電(Distributed Generation, DG)得到了越來越廣泛的應用。相比以大機組、高電壓、大電網(wǎng)為特征的傳統(tǒng)供配電方式,分布式發(fā)電能夠提供更為高效、清潔、安全的電能。將傳統(tǒng)集中供電與分布式發(fā)電相結(jié)合被視為解決傳統(tǒng)大電網(wǎng)問題的最佳方案。分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效益,例如減小線路損耗、減少配網(wǎng)電力需求、減少污染物和溫室氣體的排放等。但是,若分布式發(fā)電接入方案的規(guī)劃和設計不合理,則會產(chǎn)生增大線路損耗、節(jié)點電壓越限等負面效應,給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來不良影響。因此,為最大程度地發(fā)揮分布式發(fā)電的效益同時避免其不良影響,就需要在保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下,合理規(guī)劃配電網(wǎng)中安裝DG的類型、位置、容量,實現(xiàn)分布式發(fā)電的最優(yōu)化安裝運行。圍繞含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃問題,本文從以下幾個方面展開了研究。 首先,介紹了典型分布式發(fā)電技術(shù)及其特點,給出了基于牛頓-拉夫遜法的含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)潮流算法,結(jié)合算例驗證了其有效性,并應用該算法量化分析了分布式發(fā)電的接入對配電網(wǎng)有功損耗及電壓分布的影響。 其次,針對以最小有功損耗為目標的含DG的配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃問題,考慮配電網(wǎng)中分布式電源接入的位置和容量,以節(jié)點電壓限制、支路電流限制、DG滲透率限制等配電網(wǎng)運行約束,給出了配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型。結(jié)合輻射狀配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特性,提出了基于極值優(yōu)化算法的求解策略,并對極值優(yōu)化算法做出改進,以改善其求解性能。應用改進r-EO算法對實際算例進行了求解,結(jié)果分析表明DG接入能夠有效減少系統(tǒng)有功損耗,并通過算法性能測試驗證了改進算法的優(yōu)越性。 最后,考慮負荷大小及間歇性分布式電源出力的時序特性,從經(jīng)濟性的角度綜合分析了DG接入產(chǎn)生的各項收益和投資,應用凈現(xiàn)值法給出了最優(yōu)經(jīng)濟性含DG配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型。在對分布估計算法做出改進的基礎上,引入了基于改進PBIL算法的求解策略,并以IEEE-33節(jié)點配電網(wǎng)絡為例進行了求解。結(jié)果分析表明DG接入能夠產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益,同時算法性能測試驗證了算法改進的有效性。
[Abstract]:In recent years, distributed generation (Distributed Generation, DG) has been more and more widely used. Compared with the traditional power supply and distribution mode characterized by large unit, high voltage and large power grid, distributed generation can provide more efficient, clean and safe power. The combination of traditional centralized power supply and distributed generation is regarded as the best solution to the problem of traditional large power grid. Distributed generation access to the distribution network can produce significant economic and environmental benefits, such as reducing line loss, reducing power demand, reducing emissions of pollutants and greenhouse gases, and so on. However, if the planning and design of the distributed generation access scheme is not reasonable, it will have negative effects such as increasing line losses and voltage overruns, which will bring adverse effects to the safe and stable operation of the power network. Therefore, in order to maximize the benefits of distributed generation and avoid its adverse effects, it is necessary to reasonably plan the type, location and capacity of DG installed in distribution network on the premise of ensuring the safety and stability of power system. Realize the optimal installation and operation of distributed generation. In this paper, the distribution network optimization problem with distributed generation is studied from the following aspects. Firstly, the typical distributed generation technology and its characteristics are introduced, and a power flow algorithm with distributed generation based on Newton-Raphson method is presented. The effectiveness of the algorithm is verified by an example. The influence of distributed generation access on active power loss and voltage distribution of distribution network is analyzed quantitatively by using this algorithm. Secondly, considering the location and capacity of the distributed power access in the distribution network, the node voltage is used to limit the optimal planning of the distribution network with the minimum active power loss as the goal. The distribution network operation constraints such as branch current limitation and DG permeability limit are given, and the optimal planning model of distribution network is given. Based on the structural characteristics of radial distribution network, a solution strategy based on extremum optimization algorithm is proposed, and the optimization algorithm is improved to improve its performance. The improved r-EO algorithm is used to solve the practical example. The results show that the DG access can effectively reduce the active power loss of the system, and the superiority of the improved algorithm is verified by the performance test of the algorithm. Finally, considering the load size and the timing characteristics of intermittent distributed power generation, this paper synthetically analyzes the income and investment generated by DG access from the economic point of view. The optimal economic distribution network planning model with DG is presented by using the net present value (NPV) method. Based on the improvement of the distribution estimation algorithm, a solution strategy based on the improved PBIL algorithm is introduced, and the IEEE-33 node distribution network is taken as an example to solve the problem. The results show that DG access can produce considerable economic benefits, and the algorithm performance test verifies the effectiveness of the improved algorithm.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM715

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本文編號：2290965