计及分散式风电场的配电网规划研究及系统开发
本文选题：分散式风电 切入点：配电网规划 出处：《东北大学》2014年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：智能电网作为现代电网发展的方向,它要求未来的配电网能够自由的接纳分散式风力发电。而分散式风力发电接入配电网可以起到降低网损、改善电压分布、提高供电可靠性、减轻环境污染等作用,因而吸引了大量国内外学者的关注。在总结国内外研究成果的基础上,传统配电网优化涉及变电站规划、负荷预测等,而本文从经济、技术和环境因素出发,研究了包含分散式风力发电的配电网规划问题。本文首先对分散式风电接入对配电网的潮流分布、网损、系统可靠性以及配电网带来的影响作以理论性分析,得到不同位置与容量的分散式风电场给配电网规划带来的影响。接着本文分析了分散式风电场接入位置与容量的不同对配电网规划的影响,以经济效益最小化的目标函数建立数学模型,其主要包括了分散式风电场的投资运行费用及环境效益、配电网网损费用等,并以配电网安全运行作为约束条件。本文提出了一种参数改进的细菌群体趋药性算法,对给定配电网结构的分散式风电场位置与容量进行优化。通过仿真验证了参数改进后的算法可行性及收敛速度快等优点。然后本文分析了在新增负荷节点的情况下,对计及分散式风电场的配电网扩展规划。本文引入双层规划模型,上层规划为配电网的网架方案优化,下层规划在上层规划的基础上确定分散式风电场的优化配置,下层模型利用遗传粒子群算法进行求解,针对配电网重构中产生的不可行解,根据矩阵与图论形式的拓扑分析进行修复,并对计及分散式风电场的配电网双层规划模型进行优化求解。通过仿真验证了计及分散式风电场的配电网双层规划问题的可行性与算法的有效性。根据分散式风电与配电网规划的特点,基于VB.NET、SQL Server以及ArcGis对包含分散式风电的配电网规划软件进行数据库以及功能的模块化设计。通过辽宁某地区的配电网情况对本软件功能进行了验证,并取得了较好的效果。
[Abstract]:As the development direction of modern power grid, smart grid requires future distribution network to accept decentralized wind power generation freely, and decentralized wind power generation can reduce network loss, improve voltage distribution and increase power supply reliability. On the basis of summarizing the research results at home and abroad, the traditional distribution network optimization involves substation planning, load forecasting and so on. Based on the technical and environmental factors, the distribution network planning problem including decentralized wind power generation is studied. The system reliability and the influence of distribution network are analyzed theoretically. The influence of decentralized wind farm with different location and capacity on distribution network planning is obtained. Secondly, the influence of different location and capacity of decentralized wind farm on distribution network planning is analyzed. Based on the objective function of minimization of economic benefits, the mathematical model is established, which mainly includes the cost of investment and operation of decentralized wind farm, the environmental benefit, the cost of distribution network loss and so on. Taking the safe operation of distribution network as the constraint condition, this paper presents an improved algorithm for bacterial population chemotaxis. The location and capacity of distributed wind farm with given distribution network structure are optimized. The feasibility of the improved algorithm and the fast convergence speed are verified by simulation. In this paper, a bilevel programming model is introduced, in which the upper level programming is the optimization of the grid scheme of the distribution network, and the lower level programming determines the optimal configuration of the decentralized wind farm on the basis of the upper level planning. The lower model is solved by genetic Particle Swarm Optimization (GPSO), and the unfeasible solution generated in the reconfiguration of distribution network is repaired according to the topological analysis in the form of matrix and graph theory. The bilevel programming model of distribution network considering decentralized wind farm is solved optimally. The feasibility and validity of the algorithm are verified by simulation. The characteristics of electricity and distribution network planning, Based on VB. Net SQL Server and ArcGis, the database and function modularization design of distribution network planning software including distributed wind power is carried out. The function of this software is verified by the distribution network situation in a certain area of Liaoning Province, and good results are obtained.
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM614;TM715
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，本文编号：1625022
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