智能電網建設中分布式電源的規劃分析

郝懿驊

【摘?要】分布式電源是優化智能電網建設水平的基礎內容。以現階段智能電網建設情況為依據，結合近年來應用分布式電源的重要意義，明確分布式電源規劃對智能電網發展的影響，分析如何在智能電網建設中進行分布式電源規劃工作，以此為居民用電提供優質服務，并加快智能電網發展步伐。

【關鍵詞】智能電網;分布式電源;潮流;定容選址;AGA算法

在社會經濟發展中，隨著城市建設水平的提高，城市居民數量的增加，促使國家用電需求量也在隨之提升，不管是日常生活還是行業生產都在追求質量的同時，增加了對電能速度的要求。此時，傳統意義上的智能電網系統已經無法滿足日益增加的用電需求，而引用分布式電源進行規劃，可以從基礎上減少能源消耗，并提升實踐供電效率。尤其是在新時代背景下，面對越來越高的用電需求，不管是各地政府還是電力行業都要加大對分布式電源的探索力度，注重從持續發展的角度入手，全面優化智能電網建設水平。因此，下面對智能電網建設中分布式電源的規劃進行研究。

1.分析分布式電源

1.1含義

其是指分功率在數千瓦到50MW小型模塊式且與環境兼容的獨立電源。通常情況下，這類電源常在邊遠地區、商業區等區域應用，不僅能減少工程建設投資，而且可以保障供電的有效性。

1.2重要意義

具體分為：其一，經濟性。因為分布式電源可以利用發電余熱制冷制熱，所以能在應用中提升能源利用率，減少智能電網建設投資;其二，環保性。由于其是以太陽能、風能及天然氣等能源為燃料，所以可以降低有害物質的排放量，且能減少高壓輸電線的電磁污染，并控制對周邊樹木的砍伐，這樣有助于實現生態環保建設目標;其三，安全性。現階段，隨著智能電網建設水平的提高，促使其在各行企業及日常生活中展現出了積極作用。此時若出現難以管控的安全事故，必然會威脅整體國民經濟發展，而運用分布式電源可以保障電力系統穩定運行，以此保障實踐供電服務的安全性。

2.分布式電源對智能電網建設的影響

2.1有助于利用多類能源

不管是日常生活還是行業生產而言，停電都是常見的用電事故，而運用分布式電源進行規劃設計，有助于智能電網在出現大范圍故障時，保障系統可以正常運行，且能向周邊地區進行正常供電，這樣可以實現電力系統運行的安全性與有效性要求。同時，了解分布式電源類型可知，其具備不同類型的電力供應能源，在實踐工作中可以有效利用各類能源，不僅能提升實踐利用效率，而且可以保障工作質量。

2.2有助于控制能源消耗

受自然條件與投資成本的影響，我國部分區域的電力供應結果并不力量，且以往電力供應以火力方式為重心，不僅會增加不可再生資源的消耗，而且會影響周邊生態環境。而運用分布式電源，可以根據不同區域的地理條件，因地制宜的選擇豐富能源，如風能、太陽能等，這樣不僅能減少智能電網建設支出，而且可以控制電能消耗，以此為實現可持續發展目標不斷創新。

2.3有助于調控電力高峰

冬夏季作為用電高峰期，若是運用以天然氣為燃料的燃氣輪機構建三聯供系統，不僅能處理不同季節的供暖需求，而且可以增加電能。在這一過程中，既可以讓電網用電量達到均衡，又能讓電力與天然氣彼此互補。

3.智能電網建設中分布式電源的規劃內容研究

在運用分布式電源進行智能電網建設工作時，必須要加大對定容選址工作的探究力度，原因在于其展現出的容量與所在區域影響著整體電力系統運行效果。因此，下面對這兩點進行規劃研究。

3.1規劃模型

對智能電網而言，運用分布式電源進行規劃，必須要先從投資消耗、網絡損耗等角度進行整合研究。一般來講，優化目標分為三點：其一，投資總費用，記為，單位是萬元;其二，網絡損耗，記為，單位是MW;其三，最大容量，單位是MW。在確定安裝分布式電源數量的條件下，因為子目標的單位不同，難以落實加權操作，所以要對目標函數進行歸一化處理，這樣有助于從網絡損耗下降情況明確購電成本支出，最終單位都為元。在這一過程中，權重因子用W、W表示，而歸一后的目標函數為：

?????（1）

在節點i安裝分布式電源的容量用nDG表示，實際安裝成本用表示，單位容量設備總體成本支出用表示，線路選擇系數則為，對應成本為。那么歸一后的目標函數模型為：

???????（2）

新增加的總體負荷為，最大負荷年利用小時數為，且代表第i各分布式電源的功率因素，m代表接入分布式電源數量，而配電網的有功功率損耗及規劃后損耗情況為。那么可以表示為：

?????????（3）

3.2計算配電網的潮流

現有分布式電源在智能電網建設中的應用形式各異，如異步機、同步機等，且會影響線路潮流的大小、方向等。以配電網末端為例，從此介入，將會降低有功與無功的功率;而在變電站節點介入，線路負載水平并不會產生變化，但電源總體容量會出現改變。若在智能電網當中，有功功率記為，負荷的有功功率記為，那么兩者之間的差值就可以記做。在<0的情況下，節點會為配電網提供有功功率，且具體數值是;而在=0的情況下，配電網與負荷間沒有功率;在>0的情況下，配電網會為節點提供有功功率，且具體數值就是。

3.3運用AGA算法處理定容選址

在運用AGA算法進行分布式電源定容選址工作時，要根據二進制碼來逐一表示電源位置與容量。由于配電網內部支持多個節點安裝電源，所以其建設方案可以結合變量C{c、c…c進行表示，在譯碼以后獲取一個常數X。若是常數不等于0，那么這一節點就可以安裝分布式電源，而等待安裝的分布式電源容量為0.1X，單位為MVA;但若是這一的常數等于0，那么就無法正常安裝分布式電源。

在遺傳算法中，通常情況下會隨機出現初始解。在這種模型中，針對分布式電源的容量與位置進行初始解操作主要分為以下幾點：其一，電力人員要先了解配電網的符合總容量，并確定分布式電源的最大接入容量;其二，結合上文概述計算模型，隨機構成一組初始解;其三，認真校對檢驗每個個體，若是全體分布式電源容量都低于電網對應負荷量，且分布式電源的介入容量低于電網最大接入容量，就證明初始解工作已經完成。

在完成群體遺傳操作后，結構與個體要重新組合，相關信息也要交換，這樣有助于在提高群體品質的基礎上，更好完成分布式電源規劃工作，并得到最佳答案。同時，還要結合最優保留策略選擇整改后的“自適應交叉算子”方式，及時清除比適應度平均數值低的個體。運用遺傳代數的方式進行最終判斷，會產生大量的時間損耗，因此可以在實踐計算中，有效結合最優個體適應度值持續不變的最大代數與最大遺產代數，主要用來進行最終搜索。

結束語

綜上所述，結合上文研究分析可知，分布式電源對智能電網建設中應用具有一定優勢。但隨著我國社會經濟與科學技術水平的提升，面對越來越高的智能電網發展要求，行業企業要在整合分布式電源特點的基礎上，根據自身需求進行深層探索。由于現階段雖然分布式電源的應用為智能電網建設工作提供了有效依據，但也涌現出大量問題，此時需要企業在規劃中著重研究這些問題，并提出有效的處理措施，這樣不僅能充分展現分布式電源的應用價值，而且可以加快我國智能電網建設步伐。

參考文獻：

[1]張揚，沈俊，孫東方.智能電網與能源網融合的模式及其發展前景[J].農村電氣化，2017（9）：8-9.

[2]蘇鳴翰.分布式電源對智能電網安全性與穩定性的影響[J].鞍山師范學院學報，2017，19（4）：22-24.

[3]李延林，朱芳菲，趙煒，等.電力電子變壓器在智能電網中的應用[J].電子世界，2017（10）：133-133.

作者簡介：

University of New South Wales（新南威爾士大學）

（作者單位：電氣工程在讀研究生）