用于分布式電源接入配電網(wǎng)的接入點(diǎn)選擇和定容研究方法綜述

許健偉

摘 要：、以水電、光伏、風(fēng)電等為代表的分布式新能源發(fā)電技術(shù)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(yīng)用就尤為重要。首先總結(jié)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(jìn)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(guān)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(jī)以及環(huán)境污染的原因，以太陽能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術(shù)，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(diǎn)，現(xiàn)已成為21世紀(jì)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(biāo)的模型。最常用的有以下兩種目標(biāo)函數(shù)為發(fā)電機(jī)組的總費(fèi)用最小和有功網(wǎng)損最小。

優(yōu)化模型有相應(yīng)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(diǎn)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(jì)的發(fā)展，對DG的優(yōu)化模型不在是單一的目標(biāo)函數(shù)，多目標(biāo)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(gè)目標(biāo)的優(yōu)化來選擇最優(yōu)地址和容量。

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

2 算法總結(jié)

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(diǎn)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(shí)間長且易受參數(shù)的影響等缺點(diǎn)。

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(nèi)外學(xué)者通過對算法的改進(jìn)，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(xiàn)[4]選用有功網(wǎng)損作為目標(biāo)函數(shù)，采用量子粒子群算法求解分布式電源接入點(diǎn)和容量問題。文獻(xiàn)[5]考慮了有功網(wǎng)損和電壓偏差，提出了一種多目標(biāo)全面學(xué)習(xí)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(xiàn)[6]提出一種解析法與粒子群算法相結(jié)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(xiàn)[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(biāo)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(diǎn)選擇和定容研究進(jìn)行總結(jié)，雖然關(guān)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(diǎn)：

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(jì)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(yīng)付配電網(wǎng)的變化是一個(gè)研究重點(diǎn)。

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(jìn)的多種新算法。所以以后對算法的研究和改進(jìn)也是一個(gè)重點(diǎn)。

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?yàn)檫@些因素帶來的DG出力變化構(gòu)建模型。

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