[01268785]分布式电源对配电网性能影响分析及其主动管理优化控制技术研究

1、课题的来源与背景

本课题来源于甘肃省自然科学基金项目145RJZA024。分布式电源一般容量在数千瓦至50兆瓦之间，采用合理先进的控制技术，具有经济、环保、高效、可靠等诸多优点，并且种类又繁多，包括了风能，太阳能，氢能源，水力发电，燃汽轮机等一些可再生的清洁能源，在利用率和环境方面具有前所未有的优势，是未来能源发展的必然趋势，备受国内外研究学者的青睐。因此，此研究是很有必要的。

2、研究的目的和意义

分布式发电技术是以可循环再生的能源作为燃料进行发电，凭借其独有的投资较少、损耗较低、能够提高系统稳定性、投切容易、转换效率高、能源种类丰富等优点，受到国内外的普遍关注和重视，已经成为电力部门和研究人员一个重要的研究热点。现如今，分布式发电与传统配电网发电相结合的运行模式被认为是未来电力部门行业重要的发展趋势，为解决将来所面临的能源安全与保障机制，提供了良好途径，在投资费用的减少、电能能耗的降低、电力系统供电可靠性以及安全性和灵活性方面的提高等诸多方面提供了良好的技术支持和保障。因此，针对分布式电源接入配电网下的优化配置问题具有重要的理论价值和现实意义。

3、主要论点和依据

本项目主要工作如下：

1)分布式电源接入配电网分析

当分布式发电接入配电网时，使得原来系统的结构特性发生变化，从单源的放射状结构变成多源，从而改变系统的潮流运行，其大小和方向都会因为DG的接入而发生相应的变化，电压也随着潮流的改变而改变。在电压分布方面，分布式电源的配置在该方面起到了重大影响。配电系统在稳态运行的时候，电压的大小是沿着线发电系统向末端方向逐步下降的，但在接入分布式电源之后，在负荷节点上引入分布式电源后，改变了该节点的负荷大小，会影响接入节点的电压以及周围的电压分布式。分布式电源的接入容量也会对系统电压水平产生巨大的影响，过高的容量接入反而会起到降低电压水平。

2)基于模拟退火的改进粒子群配电网优化算法

模拟退火算法在寻优搜索的过程中具备一定概率突跳的能力，能够有效地避免搜索过程中陷入局部最小解。模拟退火算法在退火过程中不但能接受好的解，而且还可以通过动态变化以一定的概率接受所谓的“差解”，从而使该算法具有出色的全局搜索能力。同时这种概率具有一定的动态性，由于受到温度的影响，所以通过温度，可以改变概率大小，其大小会根据温度的下降而逐渐减小。

3)分布式电源优化配置的数学模型分布式电源的接入，改变了配电网系统的潮流，降低系统的线路损耗，提高分布式电源的利用率，本项目所选取的是网损最小的目标函数分布式电源配置的配电网模型，其约束条件一般包括等式约束和不等式约束。

等式约束包括潮流约束和功率约束;不等式约束包括DG投资约束和系统运行约束。

4)分布式电源接入的效益分析模型基于分布式电源对线损的影响，可以看出，分布式电源的接入，会使得系统的线损发生变化。

环境方面，大部分分布式发电以其污染排放少所带来的环境效益与传统发电方式比较， 具有更大的市场前景和环境效益，甚至对于风力发电和太阳能发电，因其零污染的排放，具有更大的经济和环境优势。

4、创见与创新

1)针对分布式发电特点，对其接入电网的有效方法进行探索，提出基于混合二次规划方式下的优化控制、主动管理技术。

2)针对河西地区配电网辐射状的特点，通过给配电网增加多余的节点，并采用优化控制的技术来优化配置分布式电源接入电网的位置和容量。

5、社会经济效益、存在的问题分布式发电与传统配电网发电相结合的运行模式解决将来所面临的能源安全与保障机制，提供了良好途径，在投资费用的减少、电能能耗的降低、电力系统供电可靠性以及安全性和灵活性方面的提高等诸多方面提供了良好的技术支持和保障但分布式电源的能源形式多种多样，并且由于受到环境因素的影响，其出力特点具有随机的特点，需要针对分布式电源本身的结构和特点进行更深入的研究。

6、历年获奖情况无。