【摘 要】
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近年来,随着可再生能源发电成本的降低,作为应对全球能源危机、提高资源利用效率的有效手段,越来越多的可再生分布式电源接入配电网。受到风能、太阳能等自然条件以及电源结构、线路传输容量等系统条件的影响,弃风/弃光问题日渐突出。为了顺应可再生能源多布点分散式入网的趋势,探索新的技术方法提高配电网对分布式发电的接纳能力成为当前研究热点之一。作为控制配电网运行的重要手段之一,配电网重构技术可以通过改变网络结构
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近年来,随着可再生能源发电成本的降低,作为应对全球能源危机、提高资源利用效率的有效手段,越来越多的可再生分布式电源接入配电网。受到风能、太阳能等自然条件以及电源结构、线路传输容量等系统条件的影响,弃风/弃光问题日渐突出。为了顺应可再生能源多布点分散式入网的趋势,探索新的技术方法提高配电网对分布式发电的接纳能力成为当前研究热点之一。作为控制配电网运行的重要手段之一,配电网重构技术可以通过改变网络结构达到平衡负荷、减小网损、提高电能质量和提高可再生能源消纳等目的。本文将对提升可再生能源消纳比例的配电网动态重构方法进行研究,具体工作包含以下方面:首先,考虑到目前往往将动态重构问题离散成多个静态重构问题,提出了一种提高可再生能源消纳的配电网静态重构模型,将配电网静态重构与分布式电源调度融合,对两者进行综合优化,给后续动态重构提供“基本解集”。针对将分布式电源出力作优化变量的静态重构问题,提出了一种基于环网辨识和趋化步长自适应调整的改进型细菌觅食算法。算例结果表明所提方法可以有效提升可再生能源消纳量,消除重载线路,具有较高的实际工程价值。同时,改进细菌觅食算法在处理静态重构问题时具有收敛速度快、寻优精度高的优势。其次,以静态重构为基础,提出了一种基于网架结构相似性和适应性的配电网动态重构策略。该策略先按上述静态重构模型进行优化,紧接着从网络拓扑结构量的角度提出了开关状态相似度和改进节点介数相似度两个指标选择待合并时段,以减少开关操作次数。随后,从运行状态量的角度定义了网架结构适应性,再据此客观指导合并时段内最优网架的选择。最后利用修改的PG&E 69节点系统进行了验证,结果表明该方法可以提升系统的可再生能源消纳率,优化系统线路运行状态,提高配电网的运行稳定性。最后,为了进一步提高动态重构问题的求解速度与准确性,提出了一种基于重构有效性的配电网动态重构方法。该方法仍采用将连续过程离散化的思路,先进行静态重构,在此基础上提取多个网架较优解作为开关备选方案,以克服上一章所提方法在静态优化之初只选取最优网架作为唯一开关动作备选方案,由于备选方案过少可能导致的局部最优解问题。最后,利用重构有效性指导时段动态划分,并通过改进细菌觅食算法进行求解。结果表明该方法在考虑重构有效性的基础上,进行了合理的时段划分与网架优选,对应的分布式电源出力在满足开关动作约束下维持在较高的水平,并且减少了出现局部最优解的概率,提高了求解速度与求解准确性。
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