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《西安石油大学》 2020年
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基于不确定理论的配电网规划

赵威瑞  
【摘要】:电力系统中的配电网规划是一个具有多目标性、不确定性等特点的复杂系统问题。电力系统中存在着多种不确定因素,例如设备故障的不确定性、分布式电源的接入、和负荷预测的不确定性等。对不确定因素给配电网规划的可靠性、配电网规划的安全性、配电网规划的稳定性以及可靠性等带来的影响如何解决是非常重要的。故本文立足于不确定性理论深入研究配电网规划问题,此次研究的具体完成工作包括以下几个方面:(1)阐述不确定规划理论。分析模糊集以及模糊期望值的概念,并模糊模拟这两个概念;阐述随机变量以及随机期望值的概念,阐述随机规划中的随机机会约束数学原理。(2)研究不确定潮流计算,优化相关算法。考虑到负荷功率以及分布式电源发电本身的特性,所以分别运用模糊规划进行模糊潮流计算,运用随机规划进行随机潮流计算。对状态变量的模糊增量主要以牛-拉法为基础,利用泰勒级数进行模糊潮流计算;运用随机潮流,基于半不变量方法求出各支路以及待求变量各节点功率概率分布情况。然后对自适应遗传算法进行了重点介绍、总结和比较了相关算法各自的应用特点。(3)基于不确定理论建立了配电网规划模型。对配电网规划中的不确定量进行了建模,包括负荷不确定、风力发电、光伏发电,建立了相应的机会约束规划模型以及模糊期望规划模型。在这两个模型中,模糊期望规划模型中,最小目标函数是投资建设费用的模糊期望值,采用模糊模拟梯形模糊数对负荷的不确定;而另外一个模型,机会约束规划主要考虑支路公约以及节点电压约束条件的置信水平。(4)通过分析验证某节点系统的方式来对上述两个模型的有效性进行验证,并采用基于自适应遗传算法行对求解进行优化。依据建设投资费用以及网损费用最小原则,通过研究表明,不确定性因素对配电网的影响可通过采用不确定规划理论来有效降低,采用不确定规划理论也能够减少网络规划费用,有效促进经济效益的提升。
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