基于概率潮流的给定配网网络结构的DG定址定容问题研究

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电网在运行过程中会受到一些外部因素的扰动,例如用电负荷的随机波动、发电出力的随机变化等,尤其是接入大部分不可控的分布式新能源发电后,电网运行的随机性日益突显。为了掌握外部扰动对系统运转状况的影响,需要随时监测系统的运行状态,这时候就需要进行大量的潮流计算。传统的潮流计算都是确定性的潮流计算,即认为发电出力、负荷用电、开关状态均是预先确定的,因此不能反映出电网运行的随机性。概率潮流,则以概率的方式描述发电出力和负荷用电,其计算结果呈现相应的概率分布,因此能够反映出电网运行的随机特性。概率潮流已经在电力系统分析的许多方面获得了一些成功应用,比如网损分析、可靠性的评估、暂态稳定分析等。概率潮流计算能够求得线路的过负荷、母线的过电压等概率统计量,根据负荷等随机扰动的概率分布求得待求状态量的概率分布函数,对发现和解决电力体系潜在问题与薄弱环节起到重要作用。分布式电源(Distributed Generation,DG)与传统大电网的结合,被普遍认为是能够实现安全可靠、节能减排和绿色环保的电力系统运行模式,也是未来电力的发展方向。通过试点工程,掌握规模化分布式发电对配电低压网和中压网的影响,尤其是以积极引导、有效应对的态度,掌握其特性,逐步形成有效的规划手段,以确保含规模化分布式电源的配电网的健康有序发展,确保配电网内各类用户包括分布式发电用户的安全、可靠,同时分析各类投资的经济回报。当DG接入配电网后,各支路的潮流方向会发生转变,这会对配电网网络损耗、节点电压、支路电流、短路电流等产生一定的影响。这些变化会影响电网的安全与稳定,而引起这些变化的不仅与负荷的大小相关,而且还与DG的安装位置和各节点的安装容量有联系。大量的DG被接入电网会增加电网运行、控制、调度的难度。因此,如何合理的选择DG位置和容量就变得十分重要。针对以上存在的问题,本文对比研究了几种常用的概率潮流方法,最终选择两点估计法的概率潮流方法进行潮流计算。对于给定的配电网络结构,在DG个数、位置和容量均不明确的情形下,从降低网损、提高电能质量、保障电力系统安全的角度出发,建立含DG的配电网规划经济性模型。利用MATLAB软件编写程序,根据实际电网负荷的历史数据,应用遗传算法,最终得到DG的选址和定容的最优方案。
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