含分布式电源的配电网优化运行.pdf
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1、Telecom Power Technology 93 Sep.10,2023,Vol.40 No.17 Telecom Power Technology 2023 年 9 月 10 日第 40 卷第 17 期电源与节能技术DOI:10.19399/ki.tpt.2023.17.030含分布式电源的配电网优化运行彭文强(国网湘潭供电公司,湖南 湘潭 411100)摘要:配电网络重构是优化配电网运行的有效方式,而分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配网改变了配网潮流分布,影响配电网的优化运行。配电网优化运行是配网重构与分布式电源出力相互作用的结果,单方面的优化并不
2、能使网络运行达到最优。针对这一问题,提出采用二层优化模型来对两者进行综合优化。建立以网络结构为决策变量的上层模型和以分布式电源出力为决策变量的下层模型,根据上下层决策变量的不同特点,通过同步优化二层模型中的决策变量以求得最优解。仿真算例表明,该方法能在降低配电网网损的同时有效提高电压,具有实用性和可行性。关键词:二层优化模型;分布式电源(DG);配电网络重构;粒子群算法Optimization Operation of Distribution Network with Distributed GenerationPENG Wenqiang(State Grid Xiangtan Electr
3、ic Power Company,Xiangtan 411100,China)Abstract:Distribution network reconstruction is an effective way to optimize the operation of the distribution network,and the integration of Distributed Generation(DG)into the distribution network changes the distribution of system power flow and affects the o
4、ptimal operation of the distribution network.The optimization of distribution network operation is the result of the interaction between distribution network reconstruction and the output of DG.Unilateral optimization cannot achieve optimal network operation.In response to this issue,this article pr
5、oposed a two-layer optimization model to comprehensively optimize both.We have established an upper level model with network structure as the decision variable and a lower level model with distributed power output as the decision variable.Based on the different characteristics of the upper and lower
6、 level decision variables,we synchronously optimized the decision variables in the two-layer model to obtain the optimal solution.Simulation examples show that this method can effectively increase voltage while reducing network losses in distribution networks,and is practical and feasible.Keywords:t
7、wo-layer optimization model;Distributed Generation(DG);power distribution network reconfiguration;particle swarm optimization algorithm0 引 言配电网络重构指在满足系统约束的条件下,通过控制配电网中联络及分段开关的开、合状态,从而改变配网供电结构,达到均衡负荷、消除过载、降低网损的目的。国内外学者对此进行大量的研究,提出许多行之有效的方法1。近年来,随着分布式电源(Distributed Generation,DG)的发展,越来越多 DG 应用于配电网并网。大
8、量 DG 并网对线路的潮流、节点电压、网络损耗等都将产生重大影响,使配电网的运行、控制变得更加复杂,给配电网重构带来新的挑战。为使配电网达到最佳运行状态,需依据配电网网络结构对 DG 的出力进行优化控制,配电网的网络结构与 DG 的出力互相关联。采用先进行配电网重构后进行 DG 出力优化或先进行 DG 出力优化后进行配电网重构的方式均不能使配电网运行在最优状态,需对二者同步进行优化才能达到最优状态2。目前,国内外学者对含 DG 的配电网优化运行研究已有一些成果。文献 3 通过分析 DG 并网对配网优化运行产生的影响,对含 DG 的配电网进行重构求解。文献 4 建立以网损、电压偏差以及负荷均衡协
9、调最优的含 DG 的配电网络重构模型,并提出相应求解算法。上述研究均将 DG 视为恒定功率模型,未考虑 DG 出力在配电网重构时的优化问题,并不能使配电系统运行在最优状况。基于此,将 DG 视为可调度设备,采用 DG 出力优化调度与配电网重构相结合的二层优化模型,来处理 DG 出力与网络重构之间的关系。该模型将 DG 出力优化调度与配电网重构分层考虑,通过上、下层之间的信息传递与反馈,实现层与层之间的相互作用。在求解过程中,通过上下层之间的协同迭代,同步优化上下层的决策变量,逐次逼近最优解,最终实现配电网的整体优化运行。1 配电网优化运行数学模型1.1 优化运行目标配电网优化运行的目标有很多,
10、以常见的网络损耗最小为目标进行优化,表达式为收稿日期:2023-07-17作者简介:彭文强(1990),男,湖南湘潭人,硕士研究生,工程师,主要从事电网调度运行工作。2023 年 9 月 10 日第 40 卷第 17 期Sep.10,2023,Vol.40 No.17Telecom Power Technology 94 2iii1minniFk Ir=(1)式中:i 为支路编号;n 为总支路数;ki表示开关分、合状态,0 代表断开,1 代表闭合;ri为支路 i 的电阻 值;Ii为支路 i 的电流值。1.2 需满足的约束条件电压约束条件为 Uimin Ui Uimax(2)式中:Ui为节点 i
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