刍议智能电网建设中分布式电源的规划

谭娅

摘 要：分布式电源指的是发电功率在数千瓦到50MW之间的小型模块式具有良好兼容性的独立电源，具有灵活方便、可靠性高、供电效率高、污染低等优势，分布式电源在智能电网中发挥着重要的作用，本文就分布式电源进行了简要的概述，重点分析了智能电网中分布式电源的建设规划方法。

关键词：智能电网建设 分布式电源 定容 选址

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（b）-0036-02

随着社会的不断发展，电力需求量也在不断的增加，这为电力行业带来了较大的压力，为了缓解电力能源的危机，行业内相关工作人员在不断地进行研究提高电网体系能源效率的方法，智能电网通过先进的测量技术、传感技术、控制方法等，保障了电网的稳定性、安全性，同时能够更加科学地分配电力能源，未来智能电网将成为我国电网的主要发展方向。智能电网建设过程中分布式电源的规划问题是工作人员需要重点关注的问题之一。

1 分布式电源概述

分布式电源不直接与集中输电系统连接，电压等级基本都在35kV以下，包括各種储能装置及发电设备，分布式电源是一种新型的能源生产系统，根据装置的使用技术不同，分布式电源可以分为许多种类，比如：风力发电、内燃机组发电、太阳能光伏发电、小型水力发电等，根据使用能源的类型，分布式电源装置又可以分为可再生能源发电、化石能源发电两种。分布式电源可靠性高、发电效率高、使用灵活方便，发电过程中产生的污染较低，主要分散布置在用户的附近。智能电网建设过程中使用分布式电源，能够有效地提高电力系统的可靠性，在电网出现大面积停电事故之后，分布式电源依然能够正常运行，提高供电电网的安全性、可靠性。同时利用分布式电源，可以有效地降低电能的消耗，有利于促进低碳经济的发展。

2 智能电网建设过程中分布式电源的规划

智能电网建设中分布式电源的定容选址十分重要，分布式电源的容量以及位置对于整个电网网络的可靠性有着直接影响，下文将从这两个方面就分布式电源的规划工作进行简要的讨论。

2.1 智能电网建设中分布式电源优化规划模型

分布式电源优化规划目标模型建设是要结合分布式电源的网络损耗、投资总费用等因素综合考虑，分布式电源的优化目标主要有3个，分别是投资总费用（设为f1（x），单位是万元）、网络损耗（设为为f2（x）单位是MW）、最大容量（设为f3（x），单位为MW）。分布式的电源规划安装个数固定时，由于子目标单位不一致，不能直接进行加权操作，需要归一化处理目标函数，将网络损耗降低程度转化为购电成本节约，使得单位统一为元。权重因子以w1、w2进行表示，归一后目标函数表示为，节点i上分布电源的安装容量表示为nDG，安装成本表示为ci1，单位容量设备总成本表示为ci1，线路选择系数表示为x1，线路成本表示为C1，目标函数归一后f1（x）模型表示为，新增的总负荷用Pa表示，最大负荷年利用小时数用Tmax表示，λi表示第i个分布式电源的功率因数，接入的分布式电源的个数用m表示，配电网的有功功率损耗及规划后损耗用Ploss表示，可以表示为。

2.2 含分布式电源的配电网潮流计算

分布式的电源介入智能电网的方式各不相同，目前来说，主要有换流器、同步机、异步机几种，分布式电源在智能电网中的网络拓扑结构、介入位置、负荷量等都会影响到配电网线路潮流的方向、大小等。比如：分布式电源从配电网末端介入时，从线路中流过的无功及有功功率都会减小，如果从变电站节点介入时，线路的负载能力不会发生改变，但电源的总容量会发生变化。配电网的有功功率为PL，负荷的有功功率为PDG，二者之间的差值定义为，当数值小于0的时候，此时节点向配电网输送有功功率，数值为，当等于0时，说明配电网与负荷之间不存在功率流动，当超过0时，配电网向节点输送有功功率，数值同样为。

2.3 AGA算法在分布式电源选址及定容中的应用

基于改进AGA算法的分布式电源选址定容的流程如图1所示。

分布式电源的位置以及容量利用二进制码进行表示，配电网络允许N个节点安装分布式电源时，分布式电源的建设方案利用变量C{c1、c2…cn}表示，译码之后可以得到一个常数X，如果该常数不为0，该节点上可以安装分布式电源，待安装的分布式电源的安装容量为0.1X，单位为MVA，如果该常数为0，说明该节点上不能安装分布式电源。

遗传算法中，一般会随机产生初始解。该模型中，分布式电源容量及位置的初始解产生步骤如下：首先，电力工作人员需要根据规划设计的配电网的负荷总容量，选择分布式电源最大的接入容量；其次，利用上述的计算模型，可以随机产生一组初始解；最后，需要对群体中的个体进行校验，如果所有的分布式电源的容量都在电网对应负荷量之下，且分布式电源的接入容量控制在电网最大接入容量以下，则该群体就为分布式电源位置及容量的初始解。

经过对群体的遗传操作之后，个体与结构之间被重组，信息重新进行交换，群体的品质得以提升，更加接近最优解。然后利用最优保留策略选择算子，选择改进的“自适应交叉算子”方式，将低于适应度平均值的个体淘汰出去，高于适应度平均值的个体保留下来。利用遗传代数方式作为最终的判断依据，可能会浪费不必要的时间，实际的计算过程中，可以将最优个体适应度值保持连续不变的最大代数以及最大遗传代数结合起来，用于终止搜索。

3 结语

与传统的电网规划方式相比，分布式电源具有许多优点，但就目前来说，我国各地区智能电网建设过程中，分布式电源的规划设计方法还存在着许多不足之处，这在一定程度上阻碍了分布式电源的推广使用。电力规划人员在实际的工作过程中需要综合考虑电网性能、电能质量、环境因素、分布式电源容量、分布式电源位置等多重因素进行合理设计。本文仅从选址及定容两方面就分布式电源的规划问题进行了分析，受篇幅所限，文章介绍的内容十分浅薄，仅为电力系统有关规划人员的工作提供参考。

参考文献

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[2] 南方.分析智能电网建设中分布式电源规划[J].通讯世界，2014（11）：46-48.

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