主動(dòng)配電網(wǎng)多目標(biāo)規(guī)劃及控制分區(qū)研究.pdf

1、2008年，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(International Council on Large Electric Systems，CIGRE)配電與分布式發(fā)電專(zhuān)委會(huì)(C6) C6.11項(xiàng)目組提出主動(dòng)配電網(wǎng)(ActiveDistribution Network，ADN)的概念。AND可對(duì)接入配電網(wǎng)中的分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并采用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?duì)配電網(wǎng)潮流進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)電能的“主動(dòng)”控制和“

2、主動(dòng)”分配。ADN的提出標(biāo)志著配電網(wǎng)控制方式的轉(zhuǎn)變，含有DG的ADN一方面能應(yīng)對(duì)高滲透率DG的接入，解決未來(lái)配電網(wǎng)中分布式能源的大規(guī)模接入問(wèn)題;另一方面可以利用ADN的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益，配合并促進(jìn)配電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。
　　對(duì)ADN進(jìn)行多目標(biāo)規(guī)劃有助于兼顧多方面指標(biāo)，使配電網(wǎng)的運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑霭l(fā)對(duì)其進(jìn)行分區(qū)控制，一方面可縮小控制范圍，提高系統(tǒng)可控性;另一方面可以應(yīng)對(duì)不同種類(lèi)的分布式能源接入

3、，不需要建立過(guò)于復(fù)雜的系統(tǒng)模型，降低計(jì)算的復(fù)雜度，使系統(tǒng)保持良好的拓展性，對(duì)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)有著指導(dǎo)和借鑒意義。本文圍繞ADN規(guī)劃與控制分區(qū)研究，完成了以下工作:
　　首先，本文系統(tǒng)闡述了ADN的概念、結(jié)構(gòu)、功能和管理模式，對(duì)其與被動(dòng)配電網(wǎng)、有源配電網(wǎng)之間的聯(lián)系與區(qū)別進(jìn)行闡述;對(duì)DG給配電網(wǎng)在規(guī)劃、運(yùn)行及保護(hù)帶來(lái)的影響進(jìn)行分析，對(duì)含有DG的ADN建立系統(tǒng)論述，為下文的研究提供理論基礎(chǔ)。
　　其次，本文分析了現(xiàn)有的ADN規(guī)劃的方

4、法及存在的問(wèn)題，建立統(tǒng)籌考慮可靠性與經(jīng)濟(jì)性的多目標(biāo)分層規(guī)劃模型，上層規(guī)劃模型中以節(jié)點(diǎn)位置系數(shù)為衡量標(biāo)準(zhǔn)預(yù)選出分布式發(fā)電安裝位置;下層規(guī)劃模型中設(shè)定包含DG設(shè)備費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)損耗費(fèi)用、年購(gòu)電費(fèi)用和政府補(bǔ)貼的目標(biāo)函數(shù)，采用粒子群算法(Particle swarmoptimization，PSO)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，確定DG的安裝位置以及安裝容量，在保證系統(tǒng)供電可靠性的前提下對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)優(yōu)化，從而兼顧可靠性、經(jīng)濟(jì)性?xún)煞矫嬷笜?biāo)。
　　最后，本文采用

5、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)ADN主動(dòng)管理模式中的控制分區(qū)進(jìn)行方法研究。定義電氣距離并以此建立權(quán)重矩陣，為AND控制區(qū)域劃分提供度量單位;以模塊度為衡量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分區(qū)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估;采用PSO算法對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)粒子的編碼與更新提出適應(yīng)ADN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮攸c(diǎn)的編碼方式以及更新策略，從而加速收斂并節(jié)約儲(chǔ)存空間。采用IEEE33、69節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)作為算例，驗(yàn)證本文中的多目標(biāo)規(guī)劃模型以及控制分區(qū)方法的有效性。
　　ADN結(jié)構(gòu)以及功能上的復(fù)雜性使得配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)