提升分布式电源消纳的配网快速遍历重构方法
发布时间：2021-08-12 14:47
随着分布式电源渗透率的逐步提高,提升主动配电网对分布式电源的消纳能力也越来越受到关注。该文提出一种以提升分布式电源最大接入容量为目标的主动配电网静态重构快速遍历方法。考虑到可再生能源的随机性和电网的运行约束,配网重构是一个含随机约束的非线性优化问题。该文提出的快速遍历方法包含3个步骤:随机约束的转化、生成树的遍历和最优结构的搜索。在IEEE 33节点算例上验证该文提出方法的有效性,结果表明:可再生电源功率倒送导致的电压抬升问题是限制分布式电源接入容量的主要原因,考虑重构时的主动配电网可以接入的分布式电源最大容量比不考虑重构时高出约103%。
【文章来源】：电力科学与技术学报. 2019,34(03)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１改进的ＩＥＥＥ３３节点示意Ｆｉｇｕｒｅ１ＩｍｐｒｏｖｅｄｏｆｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄＩＥＥＥ３３－ｂｕｓｓｙｓｔｅｍ
电力科学与技术学报２０１９年９月束条件是否满足，若不满足，执行步骤５；若满足，执行步骤４。该文采用牛拉法求解潮流，其优点是在网络结构发生变化时，节点导纳矩阵的修正相对容易，免去了前推回代法所需的网络节点深度搜索和重新编号的过程。４）当前时段加１，检验是否超出一天时段总数，若超出，当前最大接入功率增加一个步长ｋｓ，最优结构编号更新为当前结构编号，执行步骤２；若不超出，返回步骤３。５）被遍历结构编号加１，检测是否超过可行解总数，若超出，运行结束，返回当前最优结构和最大接入功率；若不超出，返回步骤２。该流程在遍历过程中只保存最优结构编号和对应的最大接入功率，最大程度地减少了不必要的计算过程，提高了计算效率。图２最优结构搜索流程Ｆｉｇｕｒｅ２Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｔｈｅｂｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ３算例分析３．１参数设置Ｃａｐ１３＝１．２，Ｃａｐ１８＝０．８，Ｃａｐ２０＝１，Ｃａｐ２８＝０．７，风机功率因数θｗ＝０．９，光伏功率因数设为１。机会约束模型中，置信度α设为０．９，ｋｓ设为５ｋＷ，蒙特卡洛模拟次数为２０。Ｖｉｍｉｎ＝０．９，Ｖｉｍａｘ＝１．０７。光伏、风电出力和负荷功率在一日之内预测值的波动趋势如图３所示。图３光伏、风电和负荷日内波动趋势Ｆｉｇｕｒｅ３ＦｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆＰＶ，ｗｉｎｄｐｏｗｅｒａｎｄｌｏａｄ３．２求解结果所有程序均
图３光伏、风电和负荷日内波动趋势Ｆｉｇｕｒｅ３ＦｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆＰＶ，ｗｉｎｄｐｏｗｅｒａｎｄｌｏａｄ３．２求解结果所有程序均在ＭＡＴＬＡＢ２０１０ｂ环境下编写，运行计算机配置为Ｉｎｔｅｒ?ＣｏｒｅＴＭｉ７－２６００３．４０ＧＨｚ处理器，１６ＧＢｋｓｔ４ｇ／１３３３内存。所有可能结构的遍历计算时间为１３６ｓ，最优结构搜索计算时间为１４１７ｓ。根据快速遍历搜索的结果，最优结构开断的支路如表１所示，对应的结构如图４所示。表１最优结构开断的支路Ｔａｂｌｅ１Ｎｕｍｂｅｒｓｏｆｏｐｅｎｂｒａｎｃｈｅｓｉｎｔｈｅｂｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ开断支路支路编号端点编号１１１１１，１２２１７１７，１８３２７２７，２８４３３８，２１５３４９，１５图４最优结构示意Ｆｉｇｕｒｅ４Ｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｍｏｓｔｏｐｔｉｍａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ３．３结果分析与比较该文对３种运行场景的运行结果进行比较：场景１原始网络不考虑重构和分布式电源接入；场景２在不考虑重构的情况下接入最大容量的分布式电源；场景３在考虑重构的情况下接入最大分布式电源，即该文提出的模型。０７１
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于配电网重构的正反馈自适应和声算法[J]. 邹欣,李琴,黄宇,李志,郭创新. 电力科学与技术学报. 2018(01)
[2]可再生能源参与电力市场:综述与展望[J]. 康重庆,杜尔顺,张宁,陈启鑫,黄瀚,伍声宇. 南方电网技术. 2016(03)
[3]考虑电动汽车充电策略的配网重构二阶锥规划模型[J]. 李洪美,崔翰韬,万秋兰. 中国电机工程学报. 2015(18)
[4]基于馈线偶的配电网快速减小网损重构方法[J]. 黄伟,纪双全. 电力系统自动化. 2015(05)
[5]基于Mayeda生成树实用算法与粒子群算法的配电网络重构[J]. 林济铿,刘阳升,潘毅,潘光,张辉,戴赛. 中国电机工程学报. 2014(34)
[6]基于模拟退火免疫算法的配电网重构[J]. 张凡,张越喜,顾沈卉. 南方电网技术. 2011(05)
[7]以提高供电电压质量为目标的配网重构[J]. 毕鹏翔,刘健,张文元. 电网技术. 2002(02)
本文编号：3338518
【文章来源】：电力科学与技术学报. 2019,34(03)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图１改进的ＩＥＥＥ３３节点示意Ｆｉｇｕｒｅ１ＩｍｐｒｏｖｅｄｏｆｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄＩＥＥＥ３３－ｂｕｓｓｙｓｔｅｍ
电力科学与技术学报２０１９年９月束条件是否满足，若不满足，执行步骤５；若满足，执行步骤４。该文采用牛拉法求解潮流，其优点是在网络结构发生变化时，节点导纳矩阵的修正相对容易，免去了前推回代法所需的网络节点深度搜索和重新编号的过程。４）当前时段加１，检验是否超出一天时段总数，若超出，当前最大接入功率增加一个步长ｋｓ，最优结构编号更新为当前结构编号，执行步骤２；若不超出，返回步骤３。５）被遍历结构编号加１，检测是否超过可行解总数，若超出，运行结束，返回当前最优结构和最大接入功率；若不超出，返回步骤２。该流程在遍历过程中只保存最优结构编号和对应的最大接入功率，最大程度地减少了不必要的计算过程，提高了计算效率。图２最优结构搜索流程Ｆｉｇｕｒｅ２Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｔｈｅｂｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ３算例分析３．１参数设置Ｃａｐ１３＝１．２，Ｃａｐ１８＝０．８，Ｃａｐ２０＝１，Ｃａｐ２８＝０．７，风机功率因数θｗ＝０．９，光伏功率因数设为１。机会约束模型中，置信度α设为０．９，ｋｓ设为５ｋＷ，蒙特卡洛模拟次数为２０。Ｖｉｍｉｎ＝０．９，Ｖｉｍａｘ＝１．０７。光伏、风电出力和负荷功率在一日之内预测值的波动趋势如图３所示。图３光伏、风电和负荷日内波动趋势Ｆｉｇｕｒｅ３ＦｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆＰＶ，ｗｉｎｄｐｏｗｅｒａｎｄｌｏａｄ３．２求解结果所有程序均
图３光伏、风电和负荷日内波动趋势Ｆｉｇｕｒｅ３ＦｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆＰＶ，ｗｉｎｄｐｏｗｅｒａｎｄｌｏａｄ３．２求解结果所有程序均在ＭＡＴＬＡＢ２０１０ｂ环境下编写，运行计算机配置为Ｉｎｔｅｒ?ＣｏｒｅＴＭｉ７－２６００３．４０ＧＨｚ处理器，１６ＧＢｋｓｔ４ｇ／１３３３内存。所有可能结构的遍历计算时间为１３６ｓ，最优结构搜索计算时间为１４１７ｓ。根据快速遍历搜索的结果，最优结构开断的支路如表１所示，对应的结构如图４所示。表１最优结构开断的支路Ｔａｂｌｅ１Ｎｕｍｂｅｒｓｏｆｏｐｅｎｂｒａｎｃｈｅｓｉｎｔｈｅｂｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ开断支路支路编号端点编号１１１１１，１２２１７１７，１８３２７２７，２８４３３８，２１５３４９，１５图４最优结构示意Ｆｉｇｕｒｅ４Ｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｍｏｓｔｏｐｔｉｍａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ３．３结果分析与比较该文对３种运行场景的运行结果进行比较：场景１原始网络不考虑重构和分布式电源接入；场景２在不考虑重构的情况下接入最大容量的分布式电源；场景３在考虑重构的情况下接入最大分布式电源，即该文提出的模型。０７１
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于配电网重构的正反馈自适应和声算法[J]. 邹欣,李琴,黄宇,李志,郭创新. 电力科学与技术学报. 2018(01)
[2]可再生能源参与电力市场:综述与展望[J]. 康重庆,杜尔顺,张宁,陈启鑫,黄瀚,伍声宇. 南方电网技术. 2016(03)
[3]考虑电动汽车充电策略的配网重构二阶锥规划模型[J]. 李洪美,崔翰韬,万秋兰. 中国电机工程学报. 2015(18)
[4]基于馈线偶的配电网快速减小网损重构方法[J]. 黄伟,纪双全. 电力系统自动化. 2015(05)
[5]基于Mayeda生成树实用算法与粒子群算法的配电网络重构[J]. 林济铿,刘阳升,潘毅,潘光,张辉,戴赛. 中国电机工程学报. 2014(34)
[6]基于模拟退火免疫算法的配电网重构[J]. 张凡,张越喜,顾沈卉. 南方电网技术. 2011(05)
[7]以提高供电电压质量为目标的配网重构[J]. 毕鹏翔,刘健,张文元. 电网技术. 2002(02)
本文编号：3338518
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