基于复杂网络理论的含分布式发电的电网规划研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:DragonDoor
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目前电网与分布式发电广泛结合,分布式能源的接入对电网产生很大的影响,其特殊性使电力系统运行方式变的多样化,优化规划问题更加困难,尤其对配电网而言。利用复杂网络理论建立相应的电力网络模型,并通过其相关指标衡量网络的结构特性对电网性能的影响,这种思想和方法已被证明切实有效。安全性是电力系统运行的首要要求,电网脆弱度评估对于电力系统规划、运行具有重要意义。同时分布式发电的加入对网架结构的抗毁度要求也不断提高。本文基于复杂网络理论针对含分布式发电的配电网规划进行相关研究讨论。将复杂网络理论和实际电力网络特性相联系,建立合理的电力网络模型,在传统电网的基础上,针对含分布式发电的电网特性,考虑电能传输而提出结构脆弱性评价指标及其意义。该指标计及发电容量与负荷容量,同时体现当分布式电源与负荷之间的距离增大时,对其产生的影响逐渐减小的特征。与传统电力系统分析方法结果对比表明,本文所提脆弱性指标能够反映实际含分布式发电电网的脆弱性,为后续脆弱度评估奠定基础。针对电力系统的安全可靠问题,选取线路过负荷、母线电压越限和备用容量三个静态安全性指标,采用模糊层次分析法将脆弱线路故障对其造成的影响形成评价指标,并采用权重系数法将其与所提脆弱性指标结合,形成计及安全性的含分布式发电的电网脆弱度评价指标,对电网做出更全面的评估。利用IEEE典型系统进行仿真分析,辨识脆弱环节,评估电网脆弱性,证实所提指标的有效性。研究在脆弱节点加入分布式发电之后,系统网络效能的变化,证明分布式电源有助于提升电网性能、使电网更坚强。将抗毁性引入含分布式电源的配电网规划问题中,建立多目标规划模型,在满足约束条件的同时,使线路和分布式电源的投资和运行经济成本达到最小,网络抗毁性最高。采用量子差分进化算法对分布式电源的接入容量和网架结构进行优化求解。通过实际算例仿真分析,量子计算特性能够得到最优规划方案,且收敛速度较快。仿真结果表明,只需增加较少的费用即可提高网络抗毁性,对保障现代电力系统的安全稳定运行具有一定的理论和实践价值。
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