分布式電源選址定容優(yōu)化算法

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1、第27卷第3期電力科學與工程Vol.27，No.3512011年3月ElectricPowerScienceandEngineeringMar．，2011分布式電源選址定容優(yōu)化算法趙興勇，康凱，趙艷秋(山西大學工程學院，山西太原030013)摘要:通過分析分布式電源對配電網(wǎng)規(guī)劃的影響，提出一種帶慣性權(quán)重的粒子群算法，對配電網(wǎng)規(guī)劃中分布式電源的選址和定容進行優(yōu)化。首先，建立了綜合目標模型，包括由分布式電源的投資運行費用、網(wǎng)損費用及購電費用構(gòu)成的歸一化目標函數(shù)，由出力限制等構(gòu)成的約束條件，然后，利用Matlab仿真工具對所提算法進行了實現(xiàn)，仿真結(jié)果表明，本算

2、法全局搜索能力較強，收斂速度較快。關(guān)鍵詞:分布式發(fā)電;配電網(wǎng)規(guī)劃;粒子群算法;慣性權(quán)重中圖分類號:TM715文獻標識碼:A的結(jié)論。文獻［5］采用解析法研究了單條輻射0引言線路上分布式電源的最優(yōu)安裝位置。在分布式電源容量給定及負荷沿饋線按一定的規(guī)律分布情況隨著低碳時代的到來，新能源成為一種替代下，確定分布式電源的位置，但實際配電網(wǎng)中負能源，在一定程度上將逐步成為主導能源。分布荷分布往往是隨機的。文獻［6］采用了標準遺式發(fā)電是一種重要的新能源，與大電網(wǎng)的結(jié)合是傳算法，在分布式電源個數(shù)、位置和容量均未知普遍公認的節(jié)能減排、綠色環(huán)保、安全可靠的電的情況下，考慮了

3、原有負荷節(jié)點的負荷增加情況，［1，2］力系統(tǒng)運行方式，是電力發(fā)展的方向。對分布式電源的位置和容量進行優(yōu)化。但該方法分布式發(fā)電(DistributedGeneration－DG)是未反映分布式電源規(guī)劃的多目標特性，且未考慮指為了滿足一些特殊用戶的需求，支持已有配電分布式電源的投資費用。文獻［7］建立了一種網(wǎng)的經(jīng)濟運行而設(shè)計和安裝在用戶處或其附近的新的綜合數(shù)學模型，在目標函數(shù)中不僅計入了新小型發(fā)電機(一般小于30MW);或者由于就地增變壓器和新建線路所需的費用，還考慮了待選應用熱電聯(lián)產(chǎn)使效率得到提高的發(fā)電形式。的分布式電源投資和運行成本、配電公司用于購配電網(wǎng)

4、規(guī)劃是動態(tài)規(guī)劃，其主要任務(wù)是根據(jù)規(guī)買新增負荷所需電力的費用、用于賠償供電損失劃期間電網(wǎng)負荷預測的結(jié)果和現(xiàn)有電網(wǎng)的基本情的費用，但模型是建立在沒有新增負荷節(jié)點的前況，來確定最佳的電網(wǎng)建設(shè)方案，在滿足系統(tǒng)負荷提下，僅適用負荷節(jié)點較少的情況，且沒有提出和安全、可靠供電的前提下，使配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和具體可行求解算法。國內(nèi)的研究多還處于初始階［3－4］運行費用最小。分布式電源在電網(wǎng)的投入和退段，文獻［8］采用遺傳算法，對配電網(wǎng)擴展規(guī)出有較大的隨機性，這加大了電力系統(tǒng)負荷預測的劃中分布式電源的位置和容量進行優(yōu)化，但在算不確定性，使配電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計人員難于準確預測法求解

5、中每個分布式電源的規(guī)劃方案通過兩個變負荷變化情況;另外，分布式電源的價值與其所在量來表示，當可接入的分布式電源很多時就會導的位置密切關(guān)聯(lián)。因此，系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計人員必須準致求解變量過多、求解計算速度過慢等問題。文確評估這些影響，尋求準確的負荷預測方法及合理獻［9］提出，在配電網(wǎng)規(guī)劃中，采用兩層改進的的優(yōu)化方法，并給出DG最優(yōu)位置和容量以保證含遺傳算法與一層最短路算法相互嵌套的新算法，DG的配電系統(tǒng)運行安全性和經(jīng)濟性。但未討論含有分布式發(fā)電的情況。國內(nèi)外相關(guān)科研人員對DG最優(yōu)位置及容量基于分布式電源對配電網(wǎng)規(guī)劃的重要影響，的選擇進行了大量研究，得出了許多有實際

6、意義本文提出一種優(yōu)化的分布式電源選址及定容新算收稿日期:2010－11－15。作者簡介:趙興勇(1965－)，男，教授，從事電力系統(tǒng)分析與控制、風力發(fā)電、智能電網(wǎng)方面的教學與科研工作，E-mail:shzhxy@163．com。52電力科學與工程2011年法，建立了含分布式電源的最優(yōu)目標函數(shù)，仿真用，但其收斂條件較為嚴格。為了改善基本粒子群結(jié)果表明本算法的有效性和實用性。算法的收斂性能，文獻［10］提出引入慣性權(quán)重，即添加了一個慣性權(quán)重到速度更新公式中，即:(t+1)(t)(t)(t)(t)(t)1含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃模型vid=wvid+C1r1(

7、Pid－xid)+c2r2(gd－xid)(5)綜合考慮分布式電源的投資運行費用、購電式中:w是加權(quán)系數(shù);c1，c2是學習因子，通常都費用及網(wǎng)絡(luò)損耗費用，建立的歸一化數(shù)學模型如取值為2;r1，r2為［0，1］之間的隨機數(shù);xi，vi式(1)所示:為粒子的第i維的位置和速度;pid是個體極值;gdOBJMinCtolal=α1CDG+α2CBuy+α3CLoss為全局極值。慣性權(quán)重w起著權(quán)衡局部最優(yōu)和全局(1)STSDG∑＜10%SL最優(yōu)能力作用，由式(5)可知，w與vid成正比，式中:Ctotal為總費用;CDG，CBuy，CLoss分別為分布w越大，粒

8、子的飛行速度越快，粒子將以較大的步式電源的投資運行費用、購電費用及網(wǎng)絡(luò)損耗費長進