分布式发电接入主动配电网的全局优化与研究

电气工程学报 ›› 2015, Vol. 10 ›› Issue (6): 67-70.

分布式发电接入主动配电网的全局优化与研究

沈鑫,曹敏

云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院昆明 650217

收稿日期:2015-05-11 出版日期:2015-06-25 发布日期:2015-06-25
作者简介:沈鑫男 1981年生,高级工程师,博士研究生,研究方向为电能计量和智能电网。|曹敏男 1961年生,教授级高级工程师,云南电网公司一级技术专家,云南省技术带头人,研究方向为电能计量和智能电网。
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA05A120)

Global Optimization and Research on Distributed Generation Integration to Active Distribution Network

Shen Xin,Cao Min

Yunnan Electric Power Research Institute Kunming 650217 China

Received:2015-05-11 Online:2015-06-25 Published:2015-06-25

摘要/Abstract

摘要：

主动配电网是实现大规模间歇式新能源并网运行和控制、电网与充放电设施互动、智能配用电等电网分析与运行关键技术的有效解决方案,针对分布式发电规划问题,建立主动配电网线损最小、电压偏差最小、投资成本最小的多目标分布式发电规划模型。采用模糊集将多目标优化转换为单一目标优化,使总体满意度最大化,提升整体性能。同时采用改进多种群遗传算法对建立的模型进行求解,在一定程度上克服了多种群遗传算法容易较早收敛的问题,并对某城市小区主动配电网系统上进行计算、仿真和试验,验证了该模型和算法的有效性。

关键词: 分布式发电, 主动配电网, 全局优化

Abstract:

Active distribution network is an effective approach to solutions such as the high-penetration of intermittent renewable energy, interaction between grid ,charge and discharge facilities,and also the analysis and operation of smart grid. In allusion to the planning of distributed generators,a multi-objective programming model, which takes into account the least active power loss, the best voltage level and the smallest investment cost, is established. Using the fuzzy set theory to transform the multi-objective optimization into mono-objective optimization and maximizing the overall satisfaction improves the overall performance. At the same time, the modified multi-population genetic algorithm is used to solve the model. To a certain extent, this algorithm overcomes the premature convergence caused by multi-population genetic algorithm. The 35 node power system of certain city community is checked the effectiveness of the model and algorithm.

Key words: Distributed generation, active distribution network, global optimization

中图分类号:

TM712

沈鑫,曹敏. 分布式发电接入主动配电网的全局优化与研究[J]. 电气工程学报, 2015, 10(6): 67-70.

Shen Xin,Cao Min. Global Optimization and Research on Distributed Generation Integration to Active Distribution Network[J]. Journal of Electrical Engineering, 2015, 10(6): 67-70.

图/表 5

图1

图2

图3

表1

表2

参考文献 8

[1]	尤毅, 刘东, 于文鹏 . 主动配电网技术及其进展[J]. 电力系统自动化, 2012,36(18):10-16.
	You Yi, Liu Dong, Yu Wenpeng . Technology and its trends of active distribution network[J]. Automation of Electric Power Systems, 2012,36(18):10-16.
[2]	徐玉琴, 李雪冬 . 基于改进免疫克隆选择算法的含分布式电源配电网规划方法[J]. 电网技术, 2010,34(8):97-101.
	Xu Yuqin, Li Xuedong . An improved immune clonal selection algorithm based planning method for distribution network with distributed generators[J]. Power System Technology, 2010,34(8):97-101.
[3]	Katiraei F, Iravani M R, Lehn P W . Micro-grid autonomous operation during and subsequent to islanding process[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2005,20(1):248-257. doi: 10.1109/TPWRD.2004.835051
[4]	梁有伟, 胡志坚, 陈允平 . 分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述[J]. 电网技术, 2003,27(12):71-75.
	Liang Youwei, Hu Zhijian, Chen Yunping . A survey of distributed generation and its application power system[J]. Power System Technology, 2003,27(12):71-75.
[5]	Walid EI-Khattam, Hegazy Y G, M M A Salama . An integrated distributed generation optimization model for distribution system planning[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2005,20:1158-116. doi: 10.1016/j.wasman.2013.08.010 pmid: 24035245
[6]	王志群, 朱守真, 周双喜 . 分布式发电接入位置和注入容量限制的研究[J]. 电力系统及其自动化学报, 2005,17(1):53-58.
	Wang Zhiqun, Zhu Shouzhen, Zhou Shuangxi . Study on location and penetration of distributed generations[J]. Proceedings of the CSU-EPSA, 2005,17(1):53-58.
[7]	张节潭, 程浩忠 . 分布式电源选址定容规划研究[J]. 中国电机工程学报, 2009,29(19):1-7.
	Zhang Jietan, Cheng Haozhong . Study on siting and sizing of distributed wind generation[J]. Proceedings of the CSEE, 2009,29(19):1-7.
[8]	郑漳华, 艾芊, 顾承红 . 考虑环境因素的分布式发电多目标优化配置[J]. 中国电机工程学报, 2009,29(5):23-29.
	Zheng Zhanghua, Ai Xian, Gu Chenghong . Multi-objective allocation of distributed generation considering environmental factor[J]. Proceedings of the CSEE, 2009,29(5):23-29.

规划方案	规划结果	f₁/ kW	f₂/万元	f₃(pu)
1	未接入DG	194.6	0	0.432
2	10(8.2),13(5.7),21(6.1),25(4.6),30(6.8)	153.4	875	0.342
3	8(5.4),10(6.4),19(5.2),22(7.1),26(6.9)	183.5	802	0.397
4	2(9.7),11(4.8),17(7.6),22(8.2)	171.7	890	0.287
5	2(8.7),10(6.3),25(8.3),32(4.1),28(5.7)	162.5	860	0.328
6	2(7.3),14(6.5),16(5.2),26(6.7),33(7.3)	158.2	817	0.312

规划方案	目标隶属度			总体满意度λ
规划方案	μ₁	μ₂	μ₃	总体满意度λ
2	1.00	0.25	0.53	0.25
3	0.09	1.00	0.47	0.09
4	0.19	0.78	1.00	0.19
5	0.67	0.58	0.83	0.58
6	0.78	0.82	0.89	0.78

[1]	刘辉, 李训明, 王伟达, 韩立金, 闫正军. 基于最优功率分配因子的插电式混合动力汽车实时能量管理策略研究[J]. 机械工程学报, 2019, 55(4): 91-101.
[2]	武宇飞, 龙腾, 史人赫, WANG G Gary. 针对高维优化问题的快速追峰采样方法[J]. 机械工程学报, 2019, 55(3): 138-146.
[3]	杨志军, 陈超然, 黄观新. 面向机器人优化设计的GA-非均匀Kriging-梯度投影混合全局优化算法[J]. 机械工程学报, 2019, 55(11): 61-68.
[4]	龙腾, 刘建, 陈余军, 史人赫, 袁斌, 刘莉. 基于约束EGO的对地观测卫星多学科设计优化[J]. 机械工程学报, 2018, 54(10): 133-142.
[5]	王钦普, 杜思宇, 李亮, 游思雄, 杨超. 基于粒子群算法的插电式混合动力客车实时策略^*[J]. 机械工程学报, 2017, 53(4): 77-84.
[6]	林歆悠, 冯其高, 张少博. 等效因子离散全局优化的等效燃油瞬时消耗最小策略能量管理策略^*[J]. 机械工程学报, 2016, 52(20): 102-110.
[7]	龙腾, 刘建, WANGGGary, 刘莉, 史人赫, 郭晓松. 基于计算试验设计与代理模型的飞行器近似优化策略探讨^*[J]. 机械工程学报, 2016, 52(14): 79-105.
[8]	王龙宇,王丙东,蔡蕾,李振动,吴炜. 考虑分布式电源影响的电网运行安全风险评估方法概述[J]. 电气工程学报, 2016, 11(12): 30-36.
[9]	王祝, 刘莉, 龙腾, 寇家勋. 基于过滤器技术的约束粒子群优化算法[J]. 机械工程学报, 2015, 51(9): 137-143.
[10]	宋俊材,董菲,赵吉文,李乐,苏云升. 基于填充粒子群算法的双次级永磁同步直线电机优化设计[J]. 电气工程学报, 2015, 10(8): 56-61.
[11]	单文桃;陈小安;合烨;周明红;刘俊峰. 基于免疫遗传算法的模糊径向基函数神经网络在高速电主轴中的应用[J]. , 2013, 49(23): 167-173.
[12]	曲杰;金泉林;徐秉业. 基于全局优化算法的超塑性本构模型参数的识别[J]. , 2009, 45(6): 80-87.
[13]	蔡力钢;张建设;张正义;严晓光. 复杂零件工艺方案全局多层并行优化[J]. , 2008, 44(9): 6-12.
[14]	刘云峰;柯映林. 反求工程中切片数据处理及断面特征曲线全局优化技术[J]. , 2006, 42(3): 124-129.
[15]	冯春;陈永. 基于混沌的全局优化新方法[J]. , 2004, 40(2): 96-101.