含分布式电源配电网规划研究现状.doc

含分布式电源配电网规划研究现状 　　[摘 要]分布式发电技术具有投资少、清洁环保、供电可靠性高及发电方式灵活等优点，尤其在电网崩溃和意外灾害等情况下，有利于实现对重要用户的供电，因此近年来受到人们越来越多的关注和重视。但分布式发电系统与大电网结合后，对传统配电网中的短路电流、线路潮流计算、电压节点、电能质量等都会产生影响，这给传统配电网的规划带来实质性的挑战，因此电网规划人员在选择最优方案时必须考虑由分布式发电系统所带来的影响。 　　[关键词]分布式电源；配电网；规划 　　中图分类号：TM715 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）48-0146-01 　　1 分布式发电技术对配电网规划的影响 　　随着分布式发电技术性能的不断提高和成本的逐年降低，其在电力系统所占的比重逐渐增长。电网规划人员在选择最优方案的时候不得不考虑由它所带来的影响，因此成为配电网规划研究的一个焦点。大量分布式电源的接入将会对配电系统的规划产出很大的影响，主要表现在以下几个方面： 　　（1）分布式电源的出现会使电力系统的负荷预测、规划和运行与过去相比有更大的不确定性。当大量的分布式电源接入电网为用户提供电能时，必然对整个电力系统的负荷增长模式产生影响，使得配电网规划人员更加难于准确预测负荷的增长情况，从而对配电网规划造成影响。另外，如果分布式电源的位置、容量不合适，可能会导致电能损耗的增加，导致网络中某些节点电压不稳定，还会改变故障电流的大小、持续时间及其方向。 　　（2）配电网规划一般考虑5～20年，在此年限内，通常假定电网负荷逐年增长，新的中压、低压节点不断出现，需要增建一个或多个变电站或分布式电源。由于规划问题的动态属性同其维数密切相联，通常几千个个节点需要同时考虑，若再出现许多发电机节点，寻找到最优的网络布置方案就更加困难。 　　（3）大量分布式电源接入配电系统并网运行，将对配电网系统结构产生深刻影响。对大型发电厂和输电的依赖逐步减少，原有的单向电源馈电潮流特性发生了变化，一系列包括电压调整、无功平衡、继电保护等在内的综合性问题将影响系统的运行。 　　（4）如果分布式电源接入供电容量充足的区域，可能导致原有供电设备长期处于备用或闲置状态，也降低了配电线路的利用率，使配电公司投资线路的成本不能收回，产生沉没成本。 　　（5）由于分布式电源的机组类型及所采用能源的多样化，如何在配电网中确定合理的电源结构以及如何协调和有效地利用各类型的电源成为迫切需要解决问题。因此分布式电源的广泛应用，使得国家能源政策、能源规划等直接渗透到与分布式电源有关的电力系统规划中，并影响规划的决策过程。 　　2 含分布式电源的配电网规划研究现状 　　2.1 含分布式电源的配电网规划优化算法研究现状 　　国内外关于配电网规划的优化算法主要可以分为：经典数学优化方法、启发式优化方法和随机化优化方法。经典数学优化方法包括分支定界法、松弛法、割平面法、外部近似法等。正如人们所知，这类优化方法不可避免地存在“维数灾”问题。启发式优化方法是基于人的一些直观想法建立起来，通过启发式过程实现的。算法在性能方面不要求得出最优解，只希望近似解尽可能“接近”最优解。但在时间复杂性方面要求有一个多项式时间界。总起来说启发式方法简单、直观、计算速度快，但得到的最优解或者是缺乏数学意义上最优性或者只是局部最优解。随机化优化方法包括模拟退火算法、遗传算法、Tabu搜索和蚁群算法等。实践证明这些随机化方法普遍来说具有比传统方法更好的全局优化能力。 　　2.2 分布式发电技术对配电网的影响、并网问题的研究现状 　　目前国内相关文献更多的是针对分布式发电技术、对系统的影响、并网问题等方面的探讨，对分布式电源的布点和定容问题研究较少。王成山等学者在《配电网扩张规划中分布式电源的选址和定容》一文中，结合分布式发电技术，系统的分析了分布式发电措施的实施内容、实施前景和对电力系统的影响，提出了利用统一资源规划方法，把用户侧发电资源引入配网规划模型，并对模型和求解方法进行了一定的讨论，但缺乏深入分析，没有给出具体的模型和求解方法文。 　　易新等学者在《分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法》一文中，提出了一种在配电网扩展规划中进行分布式电源选址和定容的方法，应用遗传算法优化分布式电源的位置和容量。对遗传过程中生成的每个分布式电源位置和容量方案个体，运用基于支路交换的模拟退火算法规划扩展网络，对分布式电源和网络的综合规划结果进行经济性评估以衡量个体方案的优劣。但该文献在目标函数中没有体现传统发电方式与分布式电源的发电成本差异，且在算法求解中每个分布式电源的规划方案要通过两个变量来表示，当可接入的分布式电源很多时就会导致求解变量过多、求解计算速度过慢等问题。 　　2.3 分