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《山东大学》 2012年
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含分布式发电的配电网扩展规划研究

李德泉  
【摘要】:配电网规划的目标是为满足短期乃至长期配电网的负荷增长以及保证配电网电能质量的要求,并使配电网的运行和建设费用最小,根据规划期间配电网负荷预测的结果和现有配电网的基本情况确定最优的电网建设方案。合理的配电网规划可以有效节省配电网建设资金、降低线损并且提高供电可靠性。随着越来越多的分布式电源接入配电网,电网规划人员在进行配电网规划时要充分考虑分布式电源的影响。计及分布式发电技术的配电网规划也随之成为研究热点。 本文首先分析分布式发电接入配电网带来的效益,并且建立了分布式发电的效益量化、评估模型。为今后分布式发电技术的发展和应用提供了一定的参考依据。然后对计及分布式发电的配电网扩展规划进行了研究。 分布式电源接入电网带来的效益显著,但是长久以来,缺乏合理、有效的模型对其产生的效益进行有效量化。本文综合分析DG在降低线路损耗、环境效益、降低电价、延缓网络升级换代、减少购电费用、增强供电可靠性、改善气候等方面的效益并且对其产生的效益进行量化。算例分析表明本文建立的量化、评估模型能够准确、合理的计算DG的各种效益。由模型计算结果可知,DG接入电网可以带来可观的效益。 对于包含分布式发电的配电网扩展规划,本文建立了考虑DG的配电网扩展规划模型,模型不仅考虑了经济因素、可靠性因素同时也引入了环境效益的影响。实现了配电网规划目标经济、可靠、环保三者的统一。模型的目标函数主要包括线路投资及线损费用、DG投资及维护费用、因DG发电节省的购电费用、DG的可靠性效益以及接入DG后系统可避免的环保费用。 应用本文提出的改进遗传算法对包含新增负荷节点的网络进行扩展规划,并对规划结果进行评估以衡量个体方案的优劣。采用蒙特卡洛方法模拟分布式发电的出力,提出改进自适应遗传算法优化分布式电源的位置、容量以及新建或升级改造线路。该算法采用隐形编码方式,根据每代个体的适应度函数调整交叉算子和变异算子,并且借助图论知识给出了遗传算法中产生的不可行解的修复方案。并最终得到合理的配电网扩展规划方案。 算例结果表明,分布式发电接入配电网可以有效降低线损,节省购电费用、带来环境效益、提高供电可靠性。由此可知,分布式发电是一种新型环保的技术,具有非常显著的经济效益、可靠性效益、环境效益。分布式电源的接入有利于配电网的优化运行,同时也表明分布式电源接入配电网后会带来的有益的影响,具有十分广阔的应用前景。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM715

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