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分布式发电(DistributedGeneration,DG)是利用可再生能源、清洁、环保、灵活的发电方式,是未来电力发展的主要方向之一。配电网无功优化能有效降低网损、改善系统电压质量,因此研究含分布式电源的配电网无功优化问题具有重要的现实意义。
文中就当前发展最为成熟的风力发电作为分布式电源,建立了含分布式电源的配电网无功补偿优化配置的数学模型。该模型把分布式电源处理成PQ或PV节点,分别建立了风力发电的波动性模型和双馈式变速恒频风力发电机组稳态数学模型,以年电能损失费用与无功补偿设备的投资费用之和最小为目标函数,以功率平衡、过补偿约束、电压合格、馈线电流约束为约束条件,研究了此两种模型下的无功优化问题,优化结果既能保证系统的电压质量,又能使其经济性最好。考虑到系统负荷是时时变化的,文中根据年负荷持续曲线,在模型中考虑五种负荷运行方式的情况,同时考虑分布式风电源输出功率的波动性,使得优化模型合理且符合实际情况。
在求解方法上,采用了改进离散粒子群优化算法(PSO-GA),利用离散粒子群(DPSO)收敛性好的特点,同时应用遗传算法(GA)中的交叉、变异增加DPSO的多样性,利用灵敏度计算方法初始化粒子群,从而有效改善DPSO算法收敛性依赖于初值、易陷入局部最优的缺陷,提高了无功补偿优化配置问题的求解速度和精度。
最后,通过美国PG&E69节点算例和IEEE90节点算例的仿真验证,结果表明本文提出的优化策略能够有效地解决含分布式电源的配电网无功优化问题,该方法是可行、有效、经济的。
文中就当前发展最为成熟的风力发电作为分布式电源,建立了含分布式电源的配电网无功补偿优化配置的数学模型。该模型把分布式电源处理成PQ或PV节点,分别建立了风力发电的波动性模型和双馈式变速恒频风力发电机组稳态数学模型,以年电能损失费用与无功补偿设备的投资费用之和最小为目标函数,以功率平衡、过补偿约束、电压合格、馈线电流约束为约束条件,研究了此两种模型下的无功优化问题,优化结果既能保证系统的电压质量,又能使其经济性最好。考虑到系统负荷是时时变化的,文中根据年负荷持续曲线,在模型中考虑五种负荷运行方式的情况,同时考虑分布式风电源输出功率的波动性,使得优化模型合理且符合实际情况。
在求解方法上,采用了改进离散粒子群优化算法(PSO-GA),利用离散粒子群(DPSO)收敛性好的特点,同时应用遗传算法(GA)中的交叉、变异增加DPSO的多样性,利用灵敏度计算方法初始化粒子群,从而有效改善DPSO算法收敛性依赖于初值、易陷入局部最优的缺陷,提高了无功补偿优化配置问题的求解速度和精度。
最后,通过美国PG&E69节点算例和IEEE90节点算例的仿真验证,结果表明本文提出的优化策略能够有效地解决含分布式电源的配电网无功优化问题,该方法是可行、有效、经济的。