基于改进果蝇优化算法的多目标配电网动态重构研究

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随着清洁能源的发展,分布式电源(Distributed Generation,DG)的大量投入使用,分布式电源在配电网内占有重要地位。但是由于DG的随机性以及波动性,对配电网的安全运行、供电可靠性等方面造成了很大影响。为了既能减少电力成本、提高分布式电源的并网数量与运行效率,又能保证配电网安全、稳定运行。本文结合含DG配电网的结构和运行特点,进行基于改进果蝇优化算法的多目标配电网动态重构研究。其具体研究内容如下:首先分析了分布式能源的接入对配电网的影响,包括DG的潮流计算模型以及含DG配电网的潮流计算方法,并对配电网拓扑结构进行了分析。基于对配电网的实际运行要求,提出将增加DG消纳量与减少配电网的网络损耗和开关损耗作为重构目标,采用合作博弈的方法考虑各个目标之间的影响,并将配电网运行水平作为合作协议构建含DG的配电网多目标重构模型。其次,对上文提出的多目标重构模型,采用改进的果蝇优化算法进行求解。基于动态重构中数据的时序性变化特点,提出考虑DG出力特性的双层时段划分。根据分布式电源的出力预测数据做第一层时段划分,并按照信息熵等效负荷曲线做第二层时段划分。然后对划分的每个时段进行重构计算,在算法中引入自适应步长,提升算法的寻优能力;对于多个重构目标和配电网重构中的不可行解问题,采用双父群多子群模式,将父群分为可行解父群和不可行解父群,并对产生的子群进行划分,通过划分的子群对各个目标进行寻优。解决了不可行解问题的同时还加强了对可行域边界的搜索能力。最后由划分好的各时段的重构结果得到最优动态重构结果,当开关动作次数不满足动态重构要求时,则将最优分段数自动减一,重新做分段并对其进行重构。采用这种动态重构方法简化了前期设置的步骤,提高了运行效率。最后,对IEEE33节点配电网做算例分析进一步验证了该算法的可行性与有效性。算例结果表明本文采用的动态重构方法能有效增加分布式电源出力消纳量,且降低了网损,同时开关动作次数合理,验证了其可行性。
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