考虑主动配电系统动态路径优化的分布式电源优化配置

作者:李广华;刘自超;范宏 刊名:可再生能源 上传者:马文峰

【摘要】分布式电源(Distributed Generation,DG)出力具有时变性和系统负荷功率不确定性.文章建立了考虑主动配电系统(Active Distribution System,ADS)动态路径优化的DG双层优化配置模型,利用改进的最优模糊C均值聚类方法优化ADS动态路径,并采用两层嵌套的改进粒子群与模拟退火融合优化搜索算法求解双层优化配置模型.在IEEE 33节点主动配电系统验证了文章优化模型与算法的有效性.

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0 前言 大量 DG 接入使配电网由简单辐射受电无源网络变成了复杂的有源网络,DG 接入的位置、容量以及运行方式给配电网的电压、潮流、网络损耗等带来了影响 [1]~[5]。 因此,DG 的优化配置对 ADS 的可靠运行具有重要意义[6]。 近年来,国内外学者对 ADS 中 DG 的优化配置问题进行了相关的研究。 文献[7],[8]考虑主动配电网中可控负荷的影响,建立了含分布式风力、光伏发电的双层优化模型, 对 DG 优化配置问题进行研究,并分别利用蝙蝠算法、鲁棒优化理论、遗传算法、 蒙特卡洛模拟法等对优化模型进行求解。文献[9]考虑 DG 和负荷的不确定性,以区域能源供应商利益最大为目标, 建立间歇性 DG 优化配置模型。 文献[10]~[13]建立了以风电和光伏为代表的间歇性 DG 多场景优化配置模型, 结合主动配电网具体算例对模型进行求解。 文献[14]以DG 消纳能力和经济成本最优建立多目标函数,提出一种计及电压控制成本、 效果的主动配电网 DG 优化配置新方法。 上述文献对 DG 的优化配置均是基于配电网固定的网架结构,由于 ADS 中间歇性 DG 出力的时变性以及系统负荷功率的不确定性, 可能导致各时刻对应的最优网架结构不同, 因此, 在研究DG 优化配置问题时, 需要考虑 ADS 网架结构的 动态优化。本文建立了计及 ADS 动态路径优化的DG 双层优化配置模型, 分时段优化 ADS 中分段联络开关组合,在动态网架结构下,综合考虑运行调度因素,研究 DG 的优化配置问题。 1 DG 双层优化配置模型 1.1 双层优化模型框架 本文建立的考虑 ADS 动态路径优化的 DG 优化配置模型如图 1 所示。 由图 1 可知,上层模型对接入 ADS 的各类型DG 最优容量进行求解, 下层模型求解各时段可控 DG 微型燃气轮机有功出力和 ADS 网架结构。 1.2 上层优化数学模型 上层模型的目标函数为待优化配电系统的综合年费用最小,包括向主网购电年费用、环境成本年费用、DG 投资年费用、DG 运行维护年费用和 图 1 双层优化模型框架 Fig.1 Framework of bi-level optimization model 收稿日期: 2017-09-23。 基金项目: 国家自然科学基金项目(51307104)。 通讯作者: 范 宏(1978-),女,博士,副教授,研究方向为电力系统优化运行和电网规划等。E-mail:771957156@qq.com 考虑主动配电系统动态路径优化的分布式电源优化配置 李广华 1, 刘自超 2, 范 宏 2 (1.许继集团有限公司, 河南 许昌 461000; 2.上海电力学院 电气工程学院, 上海 200090) 摘 要: 分布式电源(DistributedGeneration,DG)出力具有时变性和系统负荷功率不确定性。文章建立了考虑主动配电系统(Active Distribution System,ADS)动态路径优化的 DG 双层优化配置模型,利用改进的最优模糊 C 均值聚类方法优化 ADS 动态路径, 并采用两层嵌套的改进粒子群与模拟退火融合优化搜索算法求解双层优化配置模型。 在 IEEE 33 节点主动配电系统验证了文章优化模型与算法的有效性。 关键词: 分布式电源; 双层优化; 动态路径优化; 最优模糊 C 均值聚类 中图分类号: TK81 文献标志码: A 文章编号: 1671-5292(2018)09-1334-07 风力发电接入位置和容量 光伏发电接入位置和容量 微型燃气轮机计入位置和容量

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